研究进展 | 黄烷醇的健康功效分析

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黄烷醇是一种天然植物化合物，存在于水皂角、可可、茶、红酒、水果和蔬菜中，而可可中的黄烷醇含量最高。经现代医学研究发现：黄烷醇可以通过维持人的血管健康保持正常的血压；黄烷醇可以通过降低血液中血小板的黏附性来维持健康的血流；黄烷醇还可以作为抗氧化剂维持心脏健康。因此，多维度探索黄烷醇的健康功效可扩宽功能食品、药品、保健食品原料来源选择。

研究成果分享

动态结肠胃肠道消化模型在红葡萄酒中的应用：肠道微生物群黄烷醇代谢和微生物代谢物心脏保护活性的研究

摘要：在过去的十年中，研究强调了微生物组在调节心血管生理学和疾病进展中的作用。了解葡萄酒多酚、肠道微生物群和心血管健康之间的相互作用，旨在为揭示在预防和管理心血管疾病的新型治疗策略提供有价值的见解。在这项研究中，对2 种商业红葡萄酒进行了体外动态胃肠道消化 （GIS），通过评估所得的微生物代谢物来监测黄烷醇-微生物群的相互作用。此外，研究了葡萄酒黄烷醇微生物代谢物的心血管保护活性，将其对抗高血压活性、胆固醇代谢和胰岛素抵抗的影响整合到人内皮细胞（EA.hy926）和肝脏 （HepG2）细胞系中。观察到微生物黄烷醇代谢物的大量产生，普遍存在苯丙酸和苯乙酸、戊内酯和短链脂肪酸，如丁酸，特别是在横结肠和降结肠切片中。将HAECs和HepG2细胞与结肠一起孵育可改善心脏保护参数。具体来说，观察到血管扩张剂NO的增加，LDL受体和HMGCoA酶的改善，对胆固醇代谢有积极影响，糖原水平降低改善了胰岛素抵抗。

结论：总之，本研究的结果表明，葡萄酒黄烷醇经过一个动态的体外消化模型，到达结肠，在那里它们被结肠微生物群转化。葡萄酒黄烷醇结肠发酵产生3(3’-羟基苯基)丙酸、3-(3’-羟基苯基)乙酸和3-(3’，4’-二羟基苯基)乙酸3种主要代谢物。此外，在TC和DC切片中观察到戊内酯和戊酸衍生物的复杂混合物的增加。与此同时，在TC和DC切片中分别观察到丁酸和丙酸的产量显著增加，以及某些细菌(主要是双歧杆菌)的数量增加。功能研究表明，将含有葡萄酒黄烷醇微生物代谢物的发酵培养基暴露于内皮和肝细胞系中，可以积极调节与3 种心血管疾病危险因素相关的4 种生物标志物。具体来说，观察到改善血压的血管扩张剂NO的增加。此外，LDL受体和HMGCoA酶的改善对胆固醇代谢有积极作用，糖原水平的降低改善了胰岛素抵抗。这项研究的结果强化了这样一种观点，即葡萄酒黄烷醇被结肠微生物群强烈代谢，产生一种复杂的生物活性形式混合物，可能会影响宿主的健康。

Reference:

MOSELE J I, VIADEL B, YUSTE S, et al. Application of a dynamic colonic gastrointestinal digestion model to red wines: a study of flavanol metabolism by the gut microbiota and the cardioprotective activity of microbial metabolites[J]. Food & Function, 2025. https://doi.org/10.1039/d4fo03774j.

活化肌肉再生：可可多酚在氧化应激下保护线粒体完整性并促进肌生成

摘要：在这项研究中，试验描述了可可多酚提取物 （CPE，来自富含黄烷醇的可可） 对暴露于 H2O2 的小鼠成肌细胞 （C2C12 细胞） 成肌分化的影响。使用形态学、超微结构和分子方法监测生肌程序。用100 μmol/L H2O2 处理 1 h降低了细胞活力。暴露于H2O2的C2C12（D1） 显示更多的凋亡和坏死细胞，线粒体出现排空，嵴严重受损。为了评估 CPE 对成肌细胞活力和肌管形成的影响，在H2O2 处理前 24 小时加入 10 μg/mL CPE，并在分化过程中每24 h向细胞补充新鲜CPE。补充CPE 可保护C2C12成肌细胞在分化的早期（D1）和晚期（D6）免受H2O2 诱导的氧化损伤，防止细胞死亡和线粒体损伤。在对照组和补充CPE的线粒体中，线粒体数量（每面积的细胞表面）增加了2 倍，肌管D6中的线粒体显示线粒体嵴的延伸大于D1中的线粒体。在D1和D6，单层显示出与未处理对照相对相当的表面和细胞内特征，表明CPE补充剂显著减轻了H2O2的影响。通过肌原指数（Giemsa 染色）获得的初步数据表明，补充CPE的细胞部分受到保护，免受H2O2诱导的肌生成抑制。CPE补充剂似乎保留了线粒体完整性和氧化损伤C2C12的肌原分化能力，从而进一步展望营养保健品。

结论：在这种氧化应激模式下，CPE的作用是在与肌生成相关的多个靶点上表达其细胞保护活性，而不是单一的精确机制的结果。在这种情况下，CPE线粒体效应可能是必不可少的因素。这一数据也加强了这样一种观点，即在营养可达到的浓度下，CPE在C2C12细胞中发挥抗氧化/细胞保护活性，并挽救其形态。

Reference:

MERINO J A G, CARRABS V, FERRINI F, et al. Revitalizing muscle regeneration: cocoa polyphenols shield mitochondrial integrity and boost myogenesis under oxidative stress[J]. Microscopy Research and Technique, 2025. https://doi.org/10.1002/jemt.24755.

增强胰岛素抵抗大鼠的代谢和炎症状态：可可黄烷醇的急性干预和亚极限有氧运动可激活葡萄糖代谢的细胞内信号通路

摘要：2型糖尿病以高血糖为特征，与肥胖和低度炎症密切相关。急性摄入可可黄烷醇(CF)已被证明对血管反应活性、认知功能和抗氧化酶活性有好处。然而，在代谢性疾病人群中，CF有关葡萄糖摄取、炎症介质及其与有氧运动相互作用的生理机制尚不清楚。目的:本研究旨在探讨CF单独或联合急性有氧运动对胰岛素抵抗(IR)大鼠肝脏、骨骼肌、胰腺和脂肪组织中葡萄糖摄取和炎症介质的急性影响。方法:Wistar大鼠64只(250±10 g;15周龄)的小鼠接受常规饮食(CON)或由高脂肪饮食和富含果糖的饮料引起的肥胖相关胰岛素抵抗(IR)状态，为期30 天。在增加最大跑步机跑步试验72 h后，大鼠接受安慰剂溶液或CF补充(45 mg/kg体重)。一小时后，他们要么休息，要么在跑步机上以60%的峰值摄氧量(VO2peak)跑步30 min。试验后30 min进行安乐死。采用ELISA法检测肝脏、胰腺、腓肠肌和附睾脂肪组织的炎症和抗炎细胞因子。采用q-RTPCR检测肝脏和腓肠肌组织中TRB3和CPT1 mRNA表达水平，免疫组化检测Akt和AMPK磷酸化水平。结果:CF可减轻IR大鼠亚极限有氧运动后的高血糖(P<0.001)。在肝脏中，CF表现出有氧运动的附加效应，增强Akt蛋白磷酸化，可能有助于改善IR大鼠的葡萄糖摄取。亚极限有氧运动和CF使肝脏AMPK蛋白磷酸化升高(P<0.001)，骨骼肌AMPK蛋白磷酸化降低(P<0.001)。TRB3基因表达(P<0.01)， CPT-1a基因表达升高(P<0.001)，改善了胰腺、脂肪组织、肝脏和腓肠肌的炎症环境。结论:急性摄入CF联合亚极限有氧运动激活了参与糖摄取和脂质代谢的关键蛋白和基因，改善了炎症环境。这种协同作用可能有助于减轻与胰岛素抵抗相关的代谢并发症。

结论:总之，研究结果强调了急性亚极限有氧运动和可可黄烷醇补充在激活细胞内信号通路方面的功效，这些信号通路可以减轻大鼠胰岛素抵抗相关的低度炎症和代谢中断。

Reference:

MELO B P, ZACARIAS A C, OLIVEIRA J C C, et al. Enhancing metabolic and inflammatory status in insulin-resistant rats: Acute intervention with cocoa flavanols and submaximal aerobic exercise activates intracellular signaling pathways for glucose metabolism[J]. Clinical Nutrition, 2025, 44: 166-177. https://doi.org/10.1016/j.clnu.2024.11.043.

可可黄烷醇可以挽救高脂肪餐后压力引起的内皮功能下降，但不会影响年轻、健康成年人在压力期间的脑氧合

摘要：压力时期的食物选择通常会恶化，这会影响压力对血管健康的影响。例如，脂肪摄入会损害精神压力后内皮功能的恢复，而黄烷醇已被证明可以促进恢复。这项随机、平衡、双盲、交叉、餐后干预研究检查了黄烷醇与脂肪联合食用是否可以减轻脂肪对压力引起的内皮功能损害的负面影响。23 名年轻、健康的男性和女性在 8 min的精神压力任务前 1.5 h摄入了高脂肪餐（56.5 g脂肪）和高黄烷醇（150 mg（-）-表儿茶素）或低黄烷醇 （<6 mg（-）-表儿茶素）可可。主要结局，臂流介导的扩张 （FMD），在干预前基线和负荷后30和90 min进行评估。在饭后休息和压力期间评估额叶前皮质氧合。评估压力前、压力期间和/或压力后的前臂血流量（FBF）、血压（BP）、心血管活动、颈总动脉（CCA）直径以及血流和情绪。在低黄烷醇可可后应激后30 min和90 min，口蹄疫受损。高黄烷醇可可在30 min时减轻FMD损伤，并在应激后90 min改善 FMD。在这两种情况下，精神压力都会引起皮质氧合、FBF、BP、心血管活动和情绪干扰的类似增加。应激后CCA直径增加，CCA逆行血流减少，条件之间没有差异。总之，黄烷醇可以抵消在压力下消耗脂肪引起的内皮功能下降，但不会影响脑氧合。这些发现可能对选择富含黄烷醇的饮食以保护脉管系统免受压力具有重要意义。

结论：这项研究表明，富含类黄酮的食物有可能在年轻健康成年人的压力发作期间强烈保护内皮功能免受不良食物选择，如高脂肪零食。这进一步表明，这种保护作用并不延伸到脑血管系统。然而，本试验数据表明，黄烷醇在大脑中的作用较小，需要更大的样本来阐明大脑在压力下的保护作用。考虑到口蹄疫对未来心血管疾病风险的预测价值，这些发现具有临床相关性，特别是考虑到有文献记载的压力的普遍存在以及在压力加剧期间高脂肪食物消费增加的趋势。这项研究与日常饮食的应用相关，因为黄烷醇的剂量可以通过摄入，例如，2杯绿茶，5.5汤匙未加工的可可或300 g浆果来达到，试验数据对未来的急性饮食建议具有重要意义，以保护压力时期的血管系统。

Reference:

BAYNHAM R, ZANTEN J, RENDEIRO C. Cocoaflavanols rescue stress-induced declines in endothelial function after a high-fat meal, but do not affect cerebral oxygenation during stress in young, healthy adults[J]. Food & Function, 2024, 15: 11472. https://doi.org/10.1039/d4fo03834g.

THE END

翻译/撰写：李雄（实习）

编辑：王佳红；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战，促进产学研用各界的交流合作，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心（动物替代蛋白）及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、四川轻化工大学生物工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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