《Antioxidants》：Citrus Pomace-Derived Plant Complexes Enhance Caco-2 Wound Closure In Vitro and Modulate Selected Probiotic Strains
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柑橘加工副产物是可提供生物活性植物复合物的可持续来源，具有肠道健康应用潜力。本研究考察标准化食品级甜橙（orange pomace extract，OE）与柠檬（lemon pomace extract，LE）果渣提取物及其模拟胃肠消化物（digestates
柑橘加工副产物是可提供生物活性植物复合物的可持续来源，具有肠道健康应用潜力。本研究考察标准化食品级甜橙（orange pomace extract，OE）与柠檬（lemon pomace extract，LE）果渣提取物及其模拟胃肠消化物（digestates，DIGs）对肠上皮反应和选定益生菌株的影响。研究人员采用Caco-2细胞评估细胞毒性、上皮创面闭合，以及在脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）攻击的分化单层中检测细胞外超氧化物歧化酶2（superoxide dismutase 2，SOD2）、过氧化氢酶（catalase）、核因子红系2相关因子2（nuclear factor erythroid 2-related factor 2，Nrf2）、白细胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、IL-8、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IL-1β水平。并行评估OE、LE及其DIGs对4株益生菌乳酸菌生长和细胞表面疏水性的影响。OE和LE DIGs无细胞毒性，并以浓度和时间依赖方式促进上皮创面闭合。在LPS攻击单层中，两种DIGs抵消细胞外氧化应激相关蛋白改变并降低促炎细胞因子水平，且不影响细胞活力。OE和LE对益生菌生长和细胞表面疏水性产生菌株依赖性影响，并经胃肠消化改变。上述结果扩展了柑橘果渣来源植物复合物肠生物活性的既往证据，支持其作为肠道健康用可持续食品级原料进一步研究。
研究背景方面，肠道稳态依赖上皮屏障完整性、氧化还原稳态、免疫应答与驻留肠道菌群平衡。炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）中上皮损伤参与炎症持续，肠通透性增加促使腔抗原和微生物组分易位，维持免疫激活与慢性炎症。生物制剂和小分子药物改善IBD管理，但不少患者无法持续缓解或失应答，需可同时调控多通路的新策略。氧化应激是炎症、屏障功能障碍和组织修复受损的关键环节。柑橘果渣含黄烷酮等植物化学物，符合循环经济原则；但经可重复提取、特征明确的食品级柑橘植物复合物证据仍有限。既往研究已证明OE和LE可保留植物化学轮廓并经模拟胃肠消化后保护LPS刺激的Caco-2细胞，但上皮修复、细胞外蛋白水平和与选定有益菌互作尚未研究。因此，研究人员在已定义非细胞毒浓度范围内，用OE和LE消化物考察Caco-2创面闭合、LPS模型中细胞外氧化应激蛋白与促炎细胞因子，并并行评估未消化提取物及消化物对选定益生菌生长与细胞表面疏水性的影响。论文发表于《Antioxidants》。
主要关键技术方法方面，研究人员使用人结肠腺癌Caco-2细胞模型，以MTT法确定非细胞毒浓度范围；以划痕实验评估融合单层的上皮再铺展；以Transwell可透膜插入件培养至≥21天获得分化Caco-2单层，用LPS建立极化上皮炎症挑战，并分顶侧和底侧收集条件培养基；以酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）定量SOD2、catalase、Nrf2及IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等细胞外蛋白；以选定商业益生菌乳酸杆菌（Lactobacillus gasseri LG050、Lactiplantibacillus plantarum 299V、Lacticaseibacillus rhamnosus GG、Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus）在MRS肉汤中通过OD600评估生长，并以微生物黏附溶剂（microbial adhesion to solvents，MAS）实验用二甲苯评估细胞表面疏水性；消化样品依INFOGEST标准模拟胃肠消化获得。
研究结果方面，3.1 Biological Effects in Cell-Based Models中，3.1.1显示0.78–400 μg/mL的OE和LE DIGs在24 h和48 h均不显著改变Caco-2活力，故选6.25、12.5、25 μg/mL进入后续实验。3.1.2通过划痕实验得出，两种DIGs以浓度和时间依赖方式促进创面闭合，25 μg/mL在48 h接近阳性对照透明质酸钠水平。3.1.3通过分化Caco-2单层ELISA得出，LPS降低细胞外SOD2、catalase、Nrf2并升高IL-6、IL-8、TNF-α、IL-1β；OE和LE DIGs共处理以浓度依赖方式抵消这些改变，单独200 μg/mL不改变基础水平。3.1.4通过MTT得出，LPS及OE/LE DIGs单独或联合均不显著改变分化单层活力，说明上述蛋白和细胞因子改变非细胞毒所致。3.2 Effects of OE and LE and Their Corresponding Digestates on the Growth and Cell-Surface Hydrophobicity of Selected Probiotic Strains中，未消化OE和LE对四株乳酸菌生长呈菌株依赖性调节，无普遍促生长；消化后L. delbrueckii subsp. bulgaricus与L. plantarum生长增强，L. gasseri仍最低。MAS实验显示未消化与消化提取物均菌株依赖性改变细胞表面疏水性，消化后剖面不同于原提取物，说明柑橘植物复合物可选择性改变细菌表面物理化学性质。
讨论部分总结方面，研究人员指出本研究补充了既往细胞内氧化应激、基因表达和屏障端点，新增创面闭合、细胞外蛋白与益生菌互作证据；INFOGEST消化物比原生提取物更接近可生物利用分数，但模拟消化不能替代体内动态生理与微生物过程。划痕闭合包含迁移、增殖和细胞骨架重塑，不能等同于体内黏膜愈合； extracellular SOD2/catalase/Nrf2反映培养上清蛋白水平，不是细胞内通路直接读数。益生菌实验显示菌株特异性而非广义促益生菌生长，不能据此判定益生元活性或体内定植优势。消化改变可生物利用组分和物理化学状态，从而改变菌-植物复合物互作。总体认为标准化柑橘果渣植物复合物经模拟胃肠消化后仍保留上皮与微生物层面可测活性，但需复杂菌群、发酵系统和体内研究确认。
结论部分翻译方面，本研究提供标准化食品级柑橘果渣来源植物复合物在肠上皮和选定细菌模型中生物活性的新增体外证据。模拟胃肠消化后，OE和LE消化物保留生物活性，促进上皮创面闭合，并调节分化Caco-2单层中氧化应激相关蛋白和促炎细胞因子的细胞外水平而不影响细胞活力。这些发现补充了既往上皮屏障相关端点，表明消化物在所采用体外条件下可调节额外上皮反应。除肠上皮细胞效应外，OE和LE在消化前后均以菌株依赖方式差异调节选定益生菌株的生长和细胞表面疏水性，提供这些柑橘来源植物复合物与选定有益微生物互作的初步证据。尽管观察来自简化体外细菌模型，应解释为对细菌生长和表面物理化学性质的菌株特异性效应，而非益生菌或益生元活性、改善肠道定植或调控肠道菌群的证明，需在更复杂微生物系统中进一步研究。总之，这些发现为将标准化柑橘果渣来源植物复合物作为肠道健康应用的可持续食品级原料进一步研究提供依据；但本结果为体外模型所得，需复杂微生物群落、宿主-微生物组模型和体内方法阐明机制并判断其生理相关性与营养功效。
