功能食品創新團隊揭示全穀物糙米中遊離態和結合態酚類物質的健康效應機製
流行病學研究表明增加主食中全穀物的攝入比例能明顯降低代謝綜合征、2型糖尿病(T2D)等慢性代謝性疾病的發病風險。糙米是一種典型的全穀物,富含酚類物質,以遊離態和結合態兩種形式存在,主要集中分布在米糠中。本團隊分別對全穀物糙米中遊離態和結合態酚類物質的生物活性進行了研究。
采用慢性酒精攝入誘導的酒精性肝損傷小鼠模型,首次探究了米糠遊離態酚類物質提取物(RBPE)對酒精性肝損傷的保護作用及其機製。發現RBPE通過逆轉慢性酒精攝入引起的腸道菌群失調,增加腸道上皮細胞間連接蛋白ZO-1、Claudin-1、Claudin-4和E-cadherin等的表達,保護腸粘膜屏障功能,抑製肝髒TLR4-NF-κB信號通路活化引起的炎症反應。提出RBPE通過保護腸道粘膜屏障,減少腸源性內毒素異位,同時減輕內毒素引起的肝髒炎性損傷是其護肝作用的重要機製。
團隊進一步探究了與米糠膳食纖維呈共價結合的結合態酚類物質改善糖代謝作用及其機製。以db/db 2型糖尿病小鼠為模型,比較了含有(RBDF)和去除結合態酚類物質的米糠膳食纖維(PR-RBDF)以及PR-RBDF與其水解釋放的結合酚的混合物(F-RBDF)膳食幹預8周,對小鼠糖代謝的影響。發現米糠膳食纖維中的酚類物質是其發揮改善糖代謝作用必要成分,且結合態存在的RBDF組較以水解釋放為遊離態的F-RBDF組顯示出更明顯的改善作用,具體表現為前者在膳食幹預1周後空腹血糖水平即顯著性低於模型組,而後者在幹預5周後才顯示出降血糖作用。研究其降糖作用機製表明:RBDF中的結合酚通過調節腸道微生態,豐富了產丁酸菌Lachnospiraceae和Ruminococcaceae等的豐度,增加小鼠腸道和循環中的丁酸水平,激活骨骼肌IRS1/AKT/GLUT4胰島素信號通路,增加骨骼肌葡萄糖攝取。
這些研究對於全麵揭示全穀物健康效應的物質基礎和作用機製,引導民眾建立全穀物食品為重要主食成分的健康膳食模式,指導稻米及其副產物的高值化加工利用都有重要意義。以上研究結果分別於2019年11月和2020年5月以 “Rice Bran Phenolic Extract Protects against Alcoholic Liver Injury in Mice by Alleviating Intestinal Microbiota Dysbiosis, Barrier Dysfunction, and Liver Inflammation Mediated by the Endotoxin–TLR4–NF-κB Pathway”和“Bound Phenolics Ensure the Antihyperglycemic Effect of Rice Bran Dietary Fiber in db/db Mice via Activating the Insulin Signaling Pathway in Skeletal Muscle and Altering Gut Microbiota”為題目,在《Journal of Agricultural and Food Chemistry》發表封麵論文2篇。