肝臟健康中的食品科學(xué)

2023-11-01作者:來(lái)源:責(zé)任編輯:食品界 字體A+AA-

世界肝炎日

肝炎是全球重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。第六十九屆世界衛(wèi)生大會(huì)上,世界衛(wèi)生組織確定了2030年消除病毒性肝炎作為重大公共衛(wèi)生威脅的總體目標(biāo)。根據(jù)發(fā)病原因可以將肝炎分為病毒性、細(xì)菌性藥物性、酒精性、中毒性、自身免疫性、非酒精性脂肪性等。除了通過(guò)醫(yī)療手段進(jìn)行肝臟疾病的治療以外,現(xiàn)在更多人傾向采用食療來(lái)治未病。目前發(fā)現(xiàn)多糖、肽類、多酚類物質(zhì)等均對(duì)肝臟具有保護(hù)作用,保護(hù)機(jī)理包括調(diào)節(jié)基因表達(dá)、抑制信號(hào)通路和調(diào)節(jié)腸道菌群等。

人群研究


典型飲食人群的飲食脂肪酸模式與非酒精性脂肪肝之間的關(guān)系:英國(guó)生物庫(kù)研究

01 Background and Aims

膳食脂肪酸成分與非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)有關(guān)。很少有證據(jù)表明典型飲食中的膳食脂肪酸成分在NAFLD中起著明確的作用。我們旨在研究具有典型飲食的人群的飲食模式與NAFLD之間的關(guān)系,并探討飲食模式中脂肪酸成分對(duì)NAFLD的影響。

Methods

采用主成分分析法確定英國(guó)生物銀行參與者的4種飲食模式。Logistic回歸用于估計(jì)飲食模式與NAFLD之間的相關(guān)性。進(jìn)行中介分析以評(píng)估飲食模式與NAFLD之間的關(guān)系在多大程度上由飲食脂肪酸組合來(lái)解釋,由核磁共振測(cè)量的血清脂肪酸來(lái)代替。

Results

以“富含PUFA的素食者”為特征的膳食脂肪酸模式(DFP1)與NAFLD風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)。血清脂肪酸與DFP1和NAFLD顯著相關(guān)。調(diào)解分析顯示SFA(27.8%,P?<?0.001),PUFA(25.1%,P?<?0.001),ω-6 PUFA(14.3%,P?<?0.001),左心房(15.6%,P?<?0.001)和DHA(10%,P?<?0.001)對(duì)DFP1和NAFLD之間的關(guān)聯(lián)具有顯著的間接影響。以“富含PUFA的食肉動(dòng)物”(DFP2)為特征的飲食模式與NAFLD風(fēng)險(xiǎn)無(wú)關(guān)。

Conclusion

增加LA和DHA的“富含PUFA的素食”飲食模式可能有利于治療或預(yù)防NAFLD,而“富含PUFA-的食肉動(dòng)物”飲食模式則可能對(duì)NAFLD無(wú)害。

Reference:

TIAN A W, SUN Z W, ZHANG M R, et al. Associations between dietary fatty acid patterns and non-alcoholic fatty liver disease in typical dietary population: a UK biobank study[J]. Frontiers in Nutrition, 2023, 10. DOI:10.3389/fnut.2023.1117626.


調(diào)節(jié)基因表達(dá)


紅米糠提取物減輕高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠非酒精性脂肪肝和血脂異常

02 Background

非酒精性脂肪肝(NAFLD)的特征是肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)以液滴形式過(guò)度儲(chǔ)存(單純性肝脂肪變性),并可能發(fā)展到更晚期和并發(fā)癥,如非酒精性脂性肝炎(NASH)、肝損傷和血脂異常。NAFLD/NASH的許多肝臟并發(fā)癥與脂肪毒性代謝物和血脂異常的肝臟積聚有關(guān),包括炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡,這是NAFLD/NASH相關(guān)肝損傷的主要致病機(jī)制。這些機(jī)制可能是由幾種途徑介導(dǎo)的,以及它們之間的相互作用,如核因子κB(NF-κB)介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)的激活、活性氧(ROS)產(chǎn)生的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX)和B細(xì)胞淋巴瘤蛋白2(Bcl-2)相關(guān)的X(Bax)依賴性凋亡。因此,預(yù)防肝臟和其他中樞代謝器官代謝功能障礙、炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡的干預(yù)措施可能是減輕NAFLD、血脂異常及其相關(guān)并發(fā)癥以及伴隨的肝損傷的重要策略。紅米糠提取物(RRBE)富含植物營(yíng)養(yǎng)素,具有抑制炎癥標(biāo)志物和基因的功能。

Scope

確定RRBE對(duì)高脂肪飲食(HFD)喂養(yǎng)小鼠NAFLD、血脂異常及其肝臟并發(fā)癥(包括炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡)的影響,這是一種眾所周知的體內(nèi)模型,用于研究提取物或植物化學(xué)物質(zhì)的代謝調(diào)節(jié)活性和作用機(jī)制。

Results

RRBE的給藥,特別是中劑量和高劑量,顯著減輕了HFD誘導(dǎo)的肝脂肪變性,同時(shí)改善了血脂狀況。此外,RRBE修飾了脂質(zhì)代謝相關(guān)基因(脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)、分化簇36(CD36)、脂蛋白脂肪酶(LPL)、肝臟X受體α(LXRα)、甾醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白-1c(SREBP-1c)、SREBP-2、3-羥基-3-甲基戊二酰-CoA還原酶(HMGCR)和肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1A(CPT1A))在肝臟或脂肪組織中的表達(dá),并改善肝臟高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)代謝相關(guān)基因(肝脂肪酶(HL)和載脂蛋白A-?(ApoA-\448))的表達(dá)。RRBE還減弱了肝損傷、炎癥和氧化應(yīng)激的標(biāo)志物,同時(shí)調(diào)節(jié)了肝臟中炎癥(NF-κB和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS))、促氧化劑(p47phox)和凋亡(Bcl-2相關(guān)的X和Bcl-2)基因的表達(dá)。高效液相色譜分析表明RRBE中存在原兒茶酸、γ-谷維素、維生素E和輔酶Q10。數(shù)據(jù)表明,RRBE減輕HFD誘導(dǎo)的肝脂肪變性、血脂異常及其病理并發(fā)癥,部分是通過(guò)調(diào)節(jié)參與脂質(zhì)代謝、炎癥、氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵基因的表達(dá)。

Conclusion

使用HFD誘導(dǎo)的NAFLD小鼠模型,證明RRBE可以通過(guò)調(diào)節(jié)脂質(zhì)調(diào)節(jié)基因(包括FA/TG)的表達(dá)來(lái)緩解NAFLD和血脂異常(↓ATGL,↓CD36,↑LPL,↓LXRα,↓SREBP-1c,以及↑CPT1A)、膽固醇(↓SREBP-2和HMGCR)和高密度脂蛋白(↓HL和↑ApoA-?)代謝基因,在肝臟和脂肪組織中。此外,RRBE還可以通過(guò)抗炎作用減輕HFD誘導(dǎo)的肝損傷(↓NF-κB和iNOS),抗氧化劑(↓p47phox)和抗細(xì)胞凋亡(↓Bax和↑Bcl-2)機(jī)制。因此,RRBE應(yīng)被視為治療NAFLD、血脂異常和相關(guān)并發(fā)癥的有效營(yíng)養(yǎng)品或食品。需要進(jìn)一步的分析來(lái)闡明RRBE中特定植物營(yíng)養(yǎng)素的作用及其可能的對(duì)抗NAFLD和血脂異常的新作用機(jī)制。

Reference:

MUNKONG N, SOMNUK S, JANTARACH N, et al. Red rice bran extract alleviates high-fat diet-induced non-alcoholic fatty liver disease and dyslipidemia in mice[J]. Nutrients, 2023, 15(1): 246. DOI:10.3390/nu15010246.

抑制信號(hào)通路


人參多糖通過(guò)抑制PI3K/AKT和TLRs/NF-κB信號(hào)通路降低自身免疫性肝炎炎癥反應(yīng)

03 Background

人參多糖(GP)已被發(fā)現(xiàn)具有顯著的免疫調(diào)節(jié)作用,使其成為治療免疫相關(guān)疾病的有前途的候選藥物。然而,它們?cè)诿庖咝愿螕p傷中的作用機(jī)制尚不清楚。本研究的創(chuàng)新點(diǎn)在于探索人參多糖在免疫性肝損傷中的作用機(jī)制。雖然GP先前已被確定具有免疫調(diào)節(jié)作用,但本研究旨在更清楚地了解其對(duì)免疫相關(guān)肝病的治療潛力。

Methods

采用水-醇沉淀法、DEAE-52纖維素柱、Sephadex G200對(duì)低分子量人參多糖(LGP)進(jìn)行提取純化。并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。然后評(píng)估其在ConA誘導(dǎo)的細(xì)胞和小鼠中的抗炎和肝保護(hù)作用,用細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒-8(CCK-8)、逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)和Western印跡評(píng)估細(xì)胞活力和炎癥,用各種生化和染色方法評(píng)估肝損傷、炎癥和細(xì)胞凋亡。

Results

LGP是一種由葡萄糖(Glu)、半乳糖(Gal)和阿拉伯糖(Ara)組成的多糖,摩爾比為12.9:1.6:1.0。LGP具有低結(jié)晶度的無(wú)定形粉末結(jié)構(gòu)并且不含雜質(zhì)。在ConA誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞中,LGP增強(qiáng)細(xì)胞活力并減少炎癥因子,并抑制ConA誘導(dǎo)小鼠的炎癥和肝細(xì)胞凋亡。LGP在體外和體內(nèi)抑制磷酸肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)和Toll樣受體/核因子κB(TLRs/NF-κB)信號(hào)通路以治療自身免疫性肝炎。

Reference:

QI X, LU X T, HAN Y D, et al. Ginseng polysaccharide reduces autoimmune hepatitis inflammatory response by inhibiting PI3K/AKT and TLRs/NF-κB signaling pathways[J]. Phytomedicine, 2023, 116: 154859. DOI:10.1016/j.phymed.2023.154859.

調(diào)節(jié)腸道菌群和代謝產(chǎn)物


結(jié)冷膠通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群和代謝產(chǎn)物預(yù)防非酒精性脂肪肝

04 Background

高脂肪飲食(HFD)引起的代謝紊亂的發(fā)病率越來(lái)越高,這是一個(gè)全球性的問(wèn)題。非酒精性脂肪肝(NAFLD)是HFD誘導(dǎo)的代謝綜合征的特征之一。NAFLD最初是簡(jiǎn)單的脂肪變性,發(fā)展為脂肪性肝炎,可進(jìn)一步惡化為纖維化和肝硬化,最終導(dǎo)致肝癌。HFD引起微生態(tài)失調(diào),從而導(dǎo)致病原體相關(guān)分子模式(PAMP)誘導(dǎo)的炎癥,破壞腸道屏障功能。最近,各種研究強(qiáng)調(diào)了多糖在改善代謝性疾病和腸道健康方面的有益作用。這些促進(jìn)有益腸道細(xì)菌的增殖及其短鏈脂肪酸(SCFA)的產(chǎn)生。本研究旨在研究益生元通過(guò)產(chǎn)生短鏈脂肪酸對(duì)有益細(xì)菌的影響,以及通過(guò)調(diào)節(jié)腸道微生物群對(duì)HFD誘導(dǎo)的NAFLD的改善作用。

Results

體外發(fā)酵實(shí)驗(yàn)表明,結(jié)冷膠(GG)促進(jìn)了鼠李糖乳桿菌和雙歧桿菌等益生菌菌株的生長(zhǎng),產(chǎn)生了有益于腸道健康的代謝產(chǎn)物。在小鼠中,GG降低了高脂肪飲食誘導(dǎo)的肝臟甘油三酯含量、血清生物標(biāo)志物、體脂量和體重增加。此外,GG在順序水平上調(diào)節(jié)腸道微生物群,包括脫硫弧菌類、排便桿菌類、擬桿菌類和乳酸桿菌類,還促進(jìn)短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。此外,GG改善了與肝臟炎癥和脂質(zhì)代謝相關(guān)的蛋白質(zhì)的表達(dá)。

Conclusion

該研究闡明了GG對(duì)預(yù)防NAFLD和促進(jìn)有益細(xì)菌生長(zhǎng)的作用,這些作用尚未被發(fā)現(xiàn)。GG通過(guò)促進(jìn)益生菌乳酸桿菌和雙歧桿菌菌株的生長(zhǎng),顯示出作為益生元的巨大潛力。此外,GG改善了HFD誘導(dǎo)的肝臟炎癥和脂肪沉積,可能是通過(guò)作用于腸-肝軸,這是腸道微生物組成改善、有害酶活性降低和SCFA濃度增加的結(jié)果。總之,GG不僅可以用作食品添加劑,還可以用作膳食補(bǔ)充劑和/或益生元,以預(yù)防NAFLD。


Reference:

DO M H, LEE H H L, LEE J E, et al. Gellan gum prevents non-alcoholic fatty liver disease by modulating the gut microbiota and metabolites[J]. Food Chemistry, 2023, 400: 134038. DOI:10.1016/j.foodchem.2022.134038.

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