西兰花芽苗菜栽培环境温度对瑞士小鼠血液学参数、分子标志物及心肌抗氧化状态的影响

《Food Science & Nutrition》:Effects of Environmental Temperature During Cultivation of Broccoli Microgreens on Hematological Parameters, Molecular Markers, and Myocardial Antioxidant Status in Swiss Mice

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月25日 来源:Food Science & Nutrition 5.0

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  现代生活方式和饮食,以低水果和蔬菜摄入为特征,导致与饮食相关疾病(尤其是心血管疾病)患病率上升。这凸显了基于营养策略对维持人类健康的重要性。西兰花芽苗菜因其生长周期短且富含多酚和硫代葡萄糖苷等生物活性化合物,是一种有前景的功能性食品。尽管体内和体外研究已证明芸

  
现代生活方式和饮食,以低水果和蔬菜摄入为特征,导致与饮食相关疾病(尤其是心血管疾病)患病率上升。这凸显了基于营养策略对维持人类健康的重要性。西兰花芽苗菜因其生长周期短且富含多酚和硫代葡萄糖苷等生物活性化合物,是一种有前景的功能性食品。尽管体内和体外研究已证明芸苔属(Brassica)衍生化合物具有有益的生理效应,但过量摄入也可能产生不良的抗营养作用。鉴于西兰花提取物常以多种膳食补充剂和市售十字花科蔬菜的形式被摄入,研究人员研究了在23°C和38°C下生长的西兰花芽苗菜水提物(BWE)对健康瑞士小鼠血液学参数和心肌组织的体内效应。评估了代谢、结构、炎症和氧化还原变化,以确定生长温度是否改变植物化学组成并进而影响血液和心肌生理。以300 mg/kg体重的剂量给予BWE,显著降低了平均血小板体积(MPV,p ≤ 0.05),并增强了心肌抗氧化能力(p ≤ 0.05;p ≤ 0.0001)。处理组间硫代葡萄糖苷和多酚谱的差异与接受23°C生长芽苗BWE的小鼠一氧化氮(NO)生成增加,以及接受38°C生长芽苗BWE的小鼠总谷胱甘肽(tGSH)水平升高相关(p ≤ 0.05)。这些发现表明,BWE可能发挥抗血小板作用并改善心肌抗氧化状态,提示其在降低心血管风险方面的潜在作用。
**论文解读文章**

**研究背景**
现代生活方式中水果和蔬菜摄入不足,导致与饮食相关的慢性疾病(尤其是心血管疾病)日益普遍。功能性食品因其富含生物活性化合物而受到关注,其中芸苔属(Brassica)植物中的西兰花芽苗菜(microgreens)因生长周期短且富含多酚(polyphenols)和硫代葡萄糖苷(glucosinolates, GLS)等成分,被视为有前景的功能性食品。然而,环境条件(尤其是温度)能显著影响植物次生代谢,改变植物化学组成,进而影响其体内生物活性。目前,关于栽培温度如何通过改变芽苗菜植物化学谱来调控哺乳动物生理响应的研究尚属空白。为此,研究人员开展了本研究,旨在探索不同温度(23°C和38°C)下生长的西兰花芽苗水提物(BWE)对健康瑞士小鼠血液学参数、分子标志物及心肌抗氧化状态的影响,以阐明温度驱动的植物化学变化与哺乳动物生理反应之间的关联。该研究发表在《Food Science》期刊上。

**主要技术方法**(不超过250字)
研究人员采用以下关键技术:
1. **植物培养与提取**:在气候室中控制温度(23°C/18°C vs. 38°C/33°C)培养西兰花芽苗,制备水提物(BWE)。
2. **植物化学分析**:使用分光光度法测定总酚、总黄酮、总酚酸、总羟基肉桂酸、总黄酮醇及总硫代葡萄糖苷含量;采用高效液相色谱(HPLC)分离鉴定单个化合物。
3. **动物实验**:30只健康瑞士小鼠(雌雄各半)分为对照组(生理盐水)、RTextr组(23°C BWE,300 mg/kg/天)和HTextr组(38°C BWE,300 mg/kg/天),每日灌胃28天。
4. **血液学检测**:使用血细胞分析仪测定红细胞计数、血红蛋白、血小板计数及平均血小板体积(MPV)等参数。
5. **心肌组织分析**:通过ELISA试剂盒检测心房钠尿肽(ANP)、高敏心肌肌钙蛋白I(hs-cTnI)、炎症因子(NO、PTX3、MMP-2、MMP-9)及氧化应激标志物(MDA、SOD、CAT、tGSH);采用FRAP和ABTS法评估总抗氧化能力。

**研究结果**
**3.1 高温生长对西兰花芽苗硫代葡萄糖苷和多酚类物质的影响**
通过分光光度法和HPLC分析发现,与23°C(RTextr)相比,38°C(HTextr)处理显著降低了总硫代葡萄糖苷(GLS)含量28%、总酚酸(TPA)含量40%,同时总酚(TP)含量升高30%,而总黄酮、总羟基肉桂酸和总黄酮醇无显著变化。

**3.2 西兰花芽苗提取物对血液学参数的影响**
血细胞分析结果显示,RTextr和HTextr组小鼠的平均血小板体积(MPV)均显著低于对照组(p ≤ 0.05),而其他血液学参数(如红细胞计数、血红蛋白、血小板计数等)组间无显著差异。

**3.3 代谢参数——心房钠尿肽(ANP)**
ELISA检测显示,各组心肌组织ANP浓度无统计学差异。

**3.4 结构参数——高敏心肌肌钙蛋白I(hs-cTnI)**
化学发光法检测发现,HTextr组小鼠心肌hs-cTnI水平显著高于对照组(p ≤ 0.01)和RTextr组(p ≤ 0.05),而RTextr组与对照组无显著差异。

**3.5 炎症参数**
Griess反应和ELISA结果显示,RTextr组心肌一氧化氮(NO)浓度显著高于对照组(p ≤ 0.05),而HTextr组NO无显著变化;各组间Pentraxin 3(PTX3)、基质金属蛋白酶-2(MMP-2)和MMP-9浓度无统计学差异。

**3.6 氧化应激生物标志物**
比色法和ELISA法检测显示,HTextr组心肌总谷胱甘肽(tGSH)浓度显著高于对照组(p ≤ 0.05),而丙二醛(MDA)水平、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在组间无显著差异。

**3.7 抗氧化能力**
FRAP和ABTS法测定结果显示,RTextr组(p ≤ 0.0001)和HTextr组(p ≤ 0.05)心肌组织抗氧化能力均显著高于对照组。

**讨论与结论**
讨论部分指出,BWE引起的MPV降低提示潜在抗血小板作用,可能与硫代葡萄糖苷和多酚调节NF-κB信号及血栓素活性有关。然而,hs-cTnI在HTextr组升高需谨慎解读,可能反映心肌应激而非损伤,与高温处理导致GLS和酚酸减少、总酚增加有关,但具体机制未明。NO在RTextr组升高可能与多酚直接诱导eNOS/iNOS表达相关,而tGSH在HTextr组升高表明抗氧化缓冲能力增强,但缺乏GSH/GSSG比值分析。FRAP和ABTS结果提示BWE通过多酚的直接抗氧化和GLS的间接Nrf2通路协同增强心肌总抗氧化能力。

**研究结论**(翻译自原文“5 Conclusions”部分):
总之,本体内研究结果表明,西兰花芽苗水提物可能通过降低平均血小板体积(MPV)发挥潜在抗血小板作用,并通过多酚和硫代葡萄糖苷的联合作用增强整体心肌抗氧化能力。然而,结果也表明,在高温(38°C;HT)下栽培显著改变了植物的植物化学谱,特别是减少了总硫代葡萄糖苷和酚酸,这可能导致心肌组织出现不同的生理反应。室温提取物(RTextr)与心肌一氧化氮(NO)水平升高相关,而HT提取物与心肌hs-cTnI统计学显著升高相关。尽管这一发现可能提示因HT提取物植物化学组成改变而引起潜在不良或应激相关心脏反应,但在缺乏相应血清肌钙蛋白测量和额外功能标志物的情况下,不能将其解释为心肌损伤的确切证据。此外,鉴于ANP水平无显著变化、这些植物化学物的生物利用度有限,以及将体外抗氧化测定外推至体内条件的内在局限性,这些结果应谨慎解读。需要进一步研究,特别是使用病理模型和详细的药代动力学分析,以阐明潜在机制,并确定温度诱导的芽苗菜植物化学变化是否可能有助于心脏保护或潜在不良心脏效应。
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