淀粉-EGCG复合物通过微生物代谢提高EGCG的生物利用度,并通过肠道-肝脏轴改善与代谢相关的脂肪肝疾病

《Carbohydrate Polymers》:Starch-EGCG complex enhances EGCG bioavailability through microbial metabolism and ameliorates metabolic-associated fatty liver disease via gut-liver axis

【字体: 时间:2025年11月20日 来源:Carbohydrate Polymers 12.5

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  本研究合成并评估了玉米淀粉-EGCG复合物对代谢相关脂肪肝病(MAFLD)的改善作用。实验表明,该复合物延长肠道滞留时间,促进结肠EGCG富集,通过调节肠道菌群和代谢途径减轻炎症及脂肪积累,为功能性食品开发提供新证据。

  近年来,随着人们对健康饮食和功能性食品的关注不断增加,淀粉-多酚复合物作为一种新型的抗性淀粉,逐渐引起了科学界的重视。这类复合物不仅能够提供额外的营养支持,还可能通过调节肠道微生物群和增强多酚的生物利用度,对多种代谢性疾病产生积极影响。特别是在代谢相关脂肪肝病(MAFLD)的防治方面,淀粉-多酚复合物展现出了独特的潜力。MAFLD作为全球范围内慢性肝病的主要诱因之一,其发病率逐年上升,给公共卫生带来了严峻的挑战。本文的研究围绕玉米淀粉-表没食子儿茶素没食子酸酯(MaS-EGCG)复合物的制备及其对MAFLD的改善作用展开,探讨了其在体内消化吸收特性、肠道微生物群调节以及代谢途径中的具体影响。

MaS-EGCG复合物属于新型抗性淀粉(RS)的第五类,其独特的V型晶体结构赋予了它在消化系统中较长的滞留时间,从而有助于多酚成分在肠道中的积累和发酵。通过体内的成像技术,研究人员发现MaS-EGCG复合物在胃肠道中的滞留时间明显延长,相较于单独摄入的EGCG,其在结肠中的富集程度更高。这种富集不仅提高了EGCG的生物利用度,还可能通过微生物代谢途径产生更多的有益代谢产物,如短链脂肪酸(SCFAs),进一步增强了其对肠道环境的调节能力。

在MAFLD的动物模型中,MaS-EGCG复合物表现出显著的抗炎和抗氧化作用。研究发现,该复合物能够通过激活AMPK信号通路,减少脂质在肝脏中的沉积,从而改善肝脏的代谢状态。同时,MaS-EGCG复合物还能够促进有益菌群(如拟杆菌属、瘤胃球菌属等)的生长,这些菌群在维持肠道屏障功能方面具有重要作用。此外,该复合物还能通过上调occludin和ZO-1等关键蛋白的表达,增强肠道屏障的完整性,减少肠道通透性带来的有害物质进入血液的风险。

代谢组学分析进一步揭示了MaS-EGCG复合物在结肠中具有更高的EGCG浓度及其微生物代谢产物水平。这些代谢产物包括EGCG的葡萄糖醛酸化、甲基化和硫酸化形式,它们在促进肝脏健康和调节代谢过程中可能发挥重要作用。值得注意的是,这些代谢产物的积累不仅有助于提高EGCG的生物利用度,还可能通过影响肠道微生物群的组成和功能,间接改善宿主的代谢状况。例如,某些特定的微生物代谢产物能够抑制炎症因子的释放,降低氧化应激水平,从而对MAFLD的病理过程产生积极的干预效果。

研究还发现,不同类型的抗性淀粉对肠道微生物群的影响存在显著差异。例如,RS2(高直链玉米淀粉)能够通过调节特定的肠道菌群,降低内毒素和支链氨基酸的水平,从而减轻肝脏炎症和脂肪沉积。而RS5(淀粉-多酚复合物)则表现出更高的短链脂肪酸生成能力,特别是丁酸的产量,这在维持肠道健康和调节免疫功能方面具有重要意义。因此,选择合适的抗性淀粉类型和结构对于优化其对MAFLD的治疗效果至关重要。

淀粉-多酚复合物的形成机制是本研究的重点之一。通过结晶度指数(CI)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和差示扫描量热法(DSC)等技术手段,研究人员确认了MaS-EGCG复合物的形成。随着EGCG含量的增加,复合物的CI值也随之升高,这表明EGCG与淀粉之间的相互作用显著增强了复合物的结构稳定性。此外,MaS-EGCG复合物的A型晶体结构在一定程度上保持了玉米淀粉的原始特性,而V型晶体结构则赋予了其独特的抗消化能力,使其能够在肠道中更长时间地存在并被微生物利用。

在讨论部分,研究指出淀粉-多酚复合物的结构特点对于其在体内的行为具有重要影响。例如,MaS-EGCG复合物的致密晶体结构能够物理性地阻止消化酶的接触,从而延长其在胃肠道中的停留时间。这种延长的滞留时间不仅有助于EGCG在结肠中的富集,还可能促进肠道微生物群的适应性变化,进而改善宿主的代谢状态。同时,该复合物还可能通过改变肠道微生物的代谢活动,产生更多的有益代谢产物,这些产物在调节肠道环境和肝脏健康方面可能具有协同效应。

综上所述,MaS-EGCG复合物作为一种新型的功能性食品,具有显著的潜力用于改善MAFLD。其通过延长EGCG在肠道中的滞留时间,提高其生物利用度,并促进有益微生物的生长,从而在多个层面上对肝脏健康产生积极影响。未来的研究可以进一步探索不同类型的淀粉-多酚复合物在改善MAFLD中的具体作用机制,以及其在人体中的实际应用效果。此外,还可以考虑开发更多种类的淀粉-多酚复合物,以满足不同人群的健康需求。这些研究不仅有助于深化对功能性食品作用机制的理解,还可能为MAFLD的预防和治疗提供新的思路和方法。
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