《Food Research International》:Structure-dependent lipid-modulating potential of
Lycium barbarum L. polyphenols: Insights from digestive transformation, intestinal transport, and microbial biotransformation
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•游离多酚组分所含儿茶酚类化合物多于结合态组分。•富含儿茶酚的混合物显示出更强的自由基清除能力和脂肪酶抑制作用。•消化样品中检出游离的醌类物质及小分子芳香族化合物。•肠上皮细胞暴露后的基底层样品中检出酚酸类物质。•粪便孵育所得的24小时终点代谢物谱系存在明显差异。引言膳食多酚
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游离多酚组分所含儿茶酚类化合物多于结合态组分。
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富含儿茶酚的混合物显示出更强的自由基清除能力和脂肪酶抑制作用。
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消化样品中检出游离的醌类物质及小分子芳香族化合物。
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肠上皮细胞暴露后的基底层样品中检出酚酸类物质。
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粪便孵育所得的24小时终点代谢物谱系存在明显差异。
引言
膳食多酚在脂质代谢和代谢健康方面具有广泛的益处,已被普遍认可(Ma等,2020)。越来越多的证据表明,富含多酚的饮食与脂质蓄积减少、氧化平衡改善相关(Pimentel-Moral等,2018;Wei等,2025)。这些效应与多酚的化学结构密切相关(Asiamah等,2025)。尤其值得注意的是,芳香环上的羟基取代模式在决定生物活性方面起着重要作用(Lin等,2025)。结构差异可影响其氧化还原性质和分子间相互作用(Xiang等,2025)。然而,食物中的多酚以复杂混合物的形式存在(Soendjaja和Girard,2024),其结构多样性往往被忽视。大多数研究关注的是多酚总含量或粗提取物(Sanders等,2022)。因此,负责降脂作用的关键化学特征仍然不明确(Xie等,2023)。
在类黄酮中,B环上相邻的羟基通常被称为B环儿茶酚结构(Pan等,2023)。这一结构基序与增强的供电子能力、自由基清除活性以及通过氢键和π-π堆积与代谢酶相互作用有关(Ahmed和Sundholm,2024;Dippe等,2022;Nakahira等,2025;Wu等,2022)。多项研究报告称,单独的含儿茶酚多酚可体外抑制胰脂肪酶(Pandurangan等,2025;Park等,2022;Sharika等,2024)。然而,现有大多数证据来自纯化合物,复杂食品来源多酚组分中儿茶酚富集所作出的贡献仍未得到明确界定。
植物性食物中的多酚同时以游离态和结合态形式存在(Tazeddinova等,2022)。游离多酚更易被提取,并可在消化过程中释放出来;而结合多酚与细胞壁成分(如多糖和木质素)结合,可能限制其释放和吸收(Li等,2022;Liu等,2024)。这些差异可能导致游离与结合酚类组分在化学组成和生物功能方面存在不同(Rocchetti等,2022)。然而,从结构基序和调节脂质活性角度比较同一食品基质中游离与结合多酚的研究仍较为有限。
在枸杞中,关于酚类组成存在品种和产地依赖性差异已有记录。对欧洲品种和21个新枸杞品种的分析显示,其酚类谱和总酚含量存在显著差异;UPLC-IM-QTOF-MS对靖河和中宁果实的分析表明,品种、地理来源和采收季节与所检测的多酚组成差异相关(Mocan等,2019;Wojdy?o等,2018)。然而,这些研究主要比较的是总酚或总类黄酮含量以及部分个别化合物,而未系统依据B环羟基取代模式对多酚进行分类。因此,针对特定L. barbarum品种,游离与结合组分之间B环单羟基化合物与含儿茶酚化合物之间的直接比较仍然有限。
以往针对Lycium barbarum的降脂研究通常评价整果制剂、水煎剂、富含多糖的组分或其他富集提取物作为给药混合物(Luo等,2004;Qi等,2022)。此类研究支持在制剂层面具有活性,但未能区分完整多酚的作用与在胃肠消化、上皮转运和微生物代谢过程中形成的化合物的作用。相反,以消化为导向的研究已记录了L. barbarum酚类的释放与转化以及小分子芳香代谢物的形成(Liang等,2024;Rocchetti等,2018),但一般未测试所检出的衍生物是否具有降脂作用。因此,将原始多酚组分的组成与活性同其下游代谢物的鉴定、转运及与脂质相关效应联系起来的证据仍不完整。
另一个重要但常被忽视的问题是,膳食多酚在胃肠消化和微生物发酵过程中很少能保持化学稳定性(Tang等,2023)。多酚可发生氧化、水解、脱羟基、环裂解和微生物生物转化,生成大量低分子量芳香族代谢物(Tortajada-Pérez等,2025)。这些消化和微生物来源的代谢物与其母体化合物相比,在膜通透性、肠道转运效率和生物活性方面可能表现出显著差异。因此,完整的类黄酮可能并非摄入后唯一相关的形式;在胃肠转化过程中生成的小分子酚酸和苯丙酸衍生物也可能有所贡献,尽管其降脂活性仍需直接验证。
基于上述背景,本研究针对四个相互关联的科学问题展开:首先确定四个Lycium barbarum品种的游离与结合多酚谱(尤其是其B环羟基化模式)如何不同。随后考察这些组成差异是否与DPPH自由基清除和胰脂肪酶抑制相关,以及游离多酚制剂对C. elegans中PA诱导的脂质蓄积是否具有不同的影响。本研究接着表征模拟胃肠消化后检出的化合物以及Caco-2模型基底层中检出的子集。最后,比较消化组分分别与常脂和高脂膳食来源粪便接种物孵育后获得的24小时终点代谢物谱系。本研究旨在表征富含B环儿茶酚的多酚在胃肠中的转化过程,并对消化、Caco-2转运和粪便发酵后检出的化合物进行谱学分析。
各章节要点
材料与试剂
没食子酸、儿茶素、表儿茶素、槲皮素、rutin以及其他多酚对照品(≥95%)购自Sigma-Aldrich(美国密苏里州圣路易斯)。猪胰脂肪酶(II型)、p-硝基苯基棕榈酸酯(pNPP)、棕榈酸(PA)及油红O染色液亦购自Sigma-Aldrich(美国)。甲酸(>98%)和碳酸氢铵(≥99%)购自Fluka(美国北卡罗来纳州夏洛特)。甲醇和乙腈(LC-MS级)购自Merck(德国达姆施塔特)。
枸杞游离与结合多酚的制备及组成表征
为阐明Lycium barbarum中游离与结合多酚的组成差异,本研究采用UHPLC-HRMS对两种组分进行表征。潜在的多酚类化合物通过与已发表文献及在线数据库比对准确质量数、保留行为以及MS/MS碎裂模式进行初步注释(Fan等,2020)。如图1a所示,通过梯度提取和
结论
四个Lycium barbarum品种的游离多酚组分所含初步注释的酚类化合物多样性高于结合态组分。KJ-608表现出更强的B环含儿茶酚化合物富集,以及更强的DPPH自由基清除和胰脂肪酶抑制活性。在棕榈酸处理的C. elegans模型中,游离多酚补充减少了脂质蓄积,并伴随着抗氧化酶活性及磷脂相关
作者贡献声明(CRediT)
梁景美:写作—原稿、方法学、调查研究、资金获取、形式化分析。赵雨轩:调查研究、形式化分析。马婉宁:方法学。张婷:数据整理。王一凡:调查研究。袁亚红:方法学、调查研究。岳天丽:写作—审阅与编辑、项目管理、方法学、资金获取。
未引用参考文献
Cao, Mei, Mehmood, Sun 和 Chen,2024
Guaita等,2023
Li等,2023
Ramos-Escudero等,2023
Subramaniyan 和 Hanim,2025
利益冲突声明
作者声明不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究由国家自然科学基金(编号32372348和32472327)、陕西省重点研发计划(编号2024NC-ZDCYL-04-06)、中国国家留学基金管理委员会(资助编号202206300009)、四川省自然科学基金青年基金项目(编号2025ZNSFSC1061)以及四川省自然科学基金青年基金项目(2025ZNSFSC1061)资助。
梁景美 | 赵雨轩 | 马婉宁 | 张婷 | 王一凡 | 袁亚红 | 岳天丽