《Food Research International》：Triterpenoid saponin variation in cultivated and mountain-cultivated ginseng aqueous extracts is associated with distinct myocardial multi-omics and intestinal microbial–metabolic response patterns
编辑推荐：
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栽培人参（CG）和山参（MCG）的水提取物表现出不同的化学特性。
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MCG含有比CG更高
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栽培人参（CG）和山参（MCG）的水提取物表现出不同的化学特性。
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MCG含有比CG更高水平的代表性萜类皂苷。
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MCG在大鼠体内表现出更明显的心肌损伤相关反应。
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MCG对心肌和肠道的代谢-微生物群有更广泛的影响。
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富含MCG的Rh4和Rk1在H2O2损伤的H9C2细胞中表现出细胞保护作用。
引言
人参（Panax ginseng C. A. Meyer）是一种广泛应用于食品、膳食产品和健康相关产品的植物材料。其化学成分复杂，包括三萜类皂苷、多糖、酚酸、氨基酸、有机酸和其他次要成分。在这些成分中，人参皂苷通常被认为是人参最特征性的成分，并且与许多已报道的生物活性密切相关（Y. Hu等，2026年；Yang等，2021年）。在食品化学和功能性食品研究中，人们越来越关注生长环境、栽培时间和采后加工如何影响植物来源的生物活性物质的组成和功能（Anim等，2025年）。尽管栽培人参（CG）和山参（MCG）来源于同一种植物，但CG通常在较短的田间栽培期后收获，而MCG则在山地森林下层环境中生长较长时间。栽培时间和环境条件的差异可能会影响三萜类皂苷和其他可水提取成分的积累（Lu等，2023年；X. Zhang等，2025年）。由于这两种材料都用于人参基食品和膳食产品中，因此与栽培相关的组成变化对其比较功能质量具有重要意义，并可能伴随着不同的心肌应激反应模式。然而，直接证明CG和MCG水提取物的化学特性与心肌损伤相关应激下的差异之间的联系仍然有限。
维持心肌结构和代谢平衡是心血管健康的重要方面。心肌损伤为研究植物材料之间的化学差异是否与心脏功能和分子特性的差异相关提供了一个受控的实验模型（González Arbeláez等，2016年）。氧化失衡、线粒体功能障碍、炎症激活、能量代谢改变和心肌细胞活力丧失通常在心肌损伤期间同时发生，从而导致心脏逐渐出现结构和功能损伤（Y. Liu等，2023年）。先前的研究表明，人参提取物、多糖组分和代表性人参皂苷可能支持抗氧化反应、线粒体适应性、内皮功能和支持心肌细胞存活（Cui等，2023年；L. P. Zhang等，2016年）。在涉及心血管细胞适应性的应激反应信号通路中，MEK5/ERK5信号通路与氧化应激和代谢应激条件下的代谢和线粒体平衡有关（Coon等，2022年；W. Liu等，2017年）。然而，现有研究主要考察了标准化红参制剂、分离的人参皂苷或单个成分，而不是不同人参资源之间的组成差异所关联的功能变化（Sarhene等，2021年；Zhu等，2021年）。直接比较CG和MCG水提取物的化学特性与心肌损伤相关应激下不同反应之间的联系仍然有限，这些差异所伴随的分子特征也尚未得到系统研究。从食品研究的角度来看，确定与栽培相关的化学变化是否对应于不同的心肌反应模式，可以为人参基食品材料的比较质量评估和以心血管健康为导向的使用提供依据。
仅靠化学表征无法完全解释植物提取物之间的组成差异如何与不同的生物反应相关联。综合多组学分析提供了一种有效的方法，将提取物的化学特性与宿主组织中的协调分子和代谢变化联系起来（H.-W. Zhang等，2021年）。在心肌组织中，代谢组学可以捕捉到与损伤相关的脂质代谢、氨基酸代谢和嘌呤周转的变化，而转录组学和蛋白质组学分析可以识别与代谢适应、氧化应激反应和心肌细胞存活相关的分子调控特征（G. Wang等，2022年）。除了局部心肌反应外，肠道微生物生态系统也成为心血管代谢平衡的重要组成部分。肠道微生物组成和微生物群衍生的代谢物的变化与炎症状态、脂质代谢调节、血管功能以及心血管和心血管代谢障碍的进展密切相关（Tang等，2017年）。其中，胆汁酸作为肠道微生物群和宿主代谢之间的主要信号介质（Collins等，2023年）。它们的组成受微生物生物转化的影响，并参与调节代谢和炎症过程。先前的研究还表明，长期摄入人参提取物可能会改变大鼠的肠道微生物组成和宿主-肠道代谢谱（Chen等，2022年）。因此，综合多组学分析使得能够系统地比较CG和MCG在两个相互关联的水平上引起的共同和差异性生物变化：局部心肌代谢和分子反应，以及肠道生态-代谢环境。这种跨层面分析策略有助于追踪转录组学、蛋白质组学和代谢表型之间的协调变化，同时帮助识别与不同人参资源化学特性相关的主要宿主-肠道反应特征，从而更好地解释CG和MCG之间的组成-功能差异。
本研究比较评估了CG和MCG的水提取物，以确定与栽培相关的组成差异是否伴随着不同的心血管健康相关功能特征。采用广泛针对性的UPLC–MS/MS分析和代表性萜类皂苷的靶向定量来表征它们的组成差异。随后在心肌损伤的大鼠模型中评估了它们的心血管健康相关效应。同时检查了心肌代谢组学、转录组学和蛋白质组学数据以及肠道微生物群和肠道内容物的代谢组学谱型。从组成比较中筛选出9种在MCG中富集的皂苷，并在H2O2处理的H9C2细胞中进行了筛选；基于化学富集和细胞存活结果，选择了Rh4和Rk1进行进一步评估。这一组成-功能框架支持对人参基食品材料的比较质量评估和以健康为导向的使用。
部分片段
材料和化学品
栽培人参（CG）和山参（MCG）的整根样本来自中国吉林省吉林市。所有样本均由长春中医药大学的Lili Weng教授鉴定为Panax ginseng C.A. Meyer。CG和MCG样本分别独立处理并分组提取，详细的样本和凭证信息见表S1。硝酸异山梨醇购自美国新泽西州。人参皂苷R1的参考标准品来自...
MCG和CG中的主要成分
共检测到364种化合物（图1A），这些化合物主要分为氨基酸及其衍生物、酚酸、三萜类、核苷酸及其衍生物和生物碱，为改善心肌损伤提供了重要的化学基础（表S7）。成分类别的散点图显示CG和MCG组之间存在明显差异（图1B）。三萜类是主要的...
讨论
栽培人参（CG）和山参（MCG）都是广泛使用的人参衍生食品和植物材料，但栽培环境和生长时间的差异可能导致它们的化学组成和功能特性的显著变化（G. M. Zhang等，2023年）。这种变化对于水提取物尤为重要，因为水提取是人参加工和消费的常见形式。在本研究中，CG和MCG...
结论
本研究比较了栽培人参（CG）和山参（MCG）制备的水提取物的化学组成和心血管健康相关功能特性。广泛针对性的UPLC–MS/MS分析和靶向MRM定量显示，MCG中多种代表性萜类皂苷的含量高于CG。在心肌损伤的大鼠模型中，这两种提取物显示出了可区分的功能、分子和代谢差异...
CRediT作者贡献声明
Yanxu Zhang：撰稿 - 原始草稿撰写、验证、软件使用、方法论设计、数据管理、概念构思。 Runlai Lu：方法论设计、正式数据分析。 Rui Liu：方法论设计、数据管理。 Ye Qiu：方法论设计。 Yifei Wang：软件使用。 Jialin Wei：软件使用。 Qiang Chen：软件使用。 Chunping Xiao：撰稿 - 审稿与编辑、监督、资金获取、概念构思。 Zhidong Qiu：监督、资金获取。
伦理批准
所有动物实验均获得了长春中医药大学实验动物伦理委员会的批准（批准编号：2024826；批准日期：2024年11月29日），并遵循了实验室动物管理和相关机构指南进行。
资金
本研究由中国吉林省科学技术厅资助（资助编号：20260204096YY）。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文所述的工作。
作者列表：Yanxu Zhang | Runlai Lu | Rui Liu | Ye Qiu | Yifei Wang | Jialin Wei | Chunping Xiao | Zhidong Qiu
