研究进展 | 藜麦与人类健康的关系主题研究

本文系Food Science and Human Wellness原创编译，欢迎分享，转载请授权。

藜麦是一种无麸质作物，富含生物活性成分、多糖、皂苷、多酚、黄酮类物质等功能成分，在抗氧化，降血脂，降血糖，抗炎等方面发挥着重要作用。然而尽管许多研究表明藜麦具有多种生物活性，但其机制和主要生物成分尚不清楚，这阻碍了藜麦产品的开发和应用。因此确定藜麦的有效成分，并探究其对人类健康的益处，有利于藜麦产业的发展。

研究进展

藜麦多糖通过调节肠道菌群改善脂多糖诱导的小鼠炎症

摘要：炎症在炎症性肠病和溃疡性结肠炎等胃肠道疾病的发展过程中起着重要作用，这些疾病会破坏其正常的消化功能，导致组织损伤并引发多种临床症状。本研究重点探讨了藜麦多糖对脂多糖诱导的小鼠全身急性炎症的预防效果及其作用机制。实验结果表明，藜麦多糖能够有效缓解脂多糖引起的炎症反应，具体表现为改善小鼠的行为状态、提高免疫器官指数、降低白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（ TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）等促炎因子的水平，同时上调紧密连接蛋白ZO-1和MUC2的表达量。在抗氧化指标方面，藜麦多糖处理显著提高了超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力，同时降低了丙二醛含量。肠道菌群分析显示，与单纯脂多糖处理组相比，藜麦多糖干预显著增加了肠道微生物的多样性和丰度，促进了短链脂肪酸的产生。通过线性判别分析效应量检测发现，藜麦多糖处理能够特异性富集与多糖代谢相关的特征性菌群。16S rRNA基因测序结果证实，藜麦多糖主要通过增加拟杆菌属和乳杆菌属等有益菌的数量来缓解炎症反应。采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱技术进行的代谢组学分析表明，脂多糖处理会显著改变小鼠粪便中的代谢物组成，如降低黄苷和次黄嘌呤等代谢物的水平，而藜麦多糖则主要通过调节氨基酸代谢和胆汁酸代谢等途径发挥其保护作用。这些研究结果为藜麦多糖的深入研究和实际应用提供了重要的实验依据。

结论：本研究通过构建脂多糖诱导的小鼠炎症损伤模型，探讨了藜麦多糖的抗炎作用。研究发现，800 mg/kg的藜麦多糖能有效降低炎症因子水平，并显著提高超氧化物歧化酶和总抗氧化能力等抗氧化酶活性，同时降低丙二醛含量。藜麦多糖通过促进MUC2和ZO-1的表达以及改善结肠组织和肝脏的病理学特征，显著恢复了结肠上皮屏障功能。此外，藜麦多糖还改善了结肠菌群多样性，使动物粪便中乙酸、丙酸、丁酸和异戊酸等短链脂肪酸水平显著升高，这些物质有助于维持结肠健康。采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱和代谢组学技术，我们在小鼠粪便中共鉴定出48 种差异代谢物。结果表明与脂多糖组相比，藜麦多糖能够促进有益代谢物的生成。综上所述，藜麦多糖通过增加有益菌群的丰度和多样性来提高有益代谢物的产量，从而缓解脂多糖诱导的炎症反应。这些发现凸显了藜麦多糖在调节肠道菌群、增强抗氧化防御和保护肠道屏障方面的潜力，为其作为功能性食品配料的应用提供了依据。但本研究存在一定局限性，动物模型可能无法完全反映人类肠道菌群和免疫反应的复杂性，且缺乏人体临床试验，这限制了藜麦多糖的应用。未来研究应着重开展临床试验以验证藜麦多糖在人体中的作用效果，并进一步探索其保护作用的具体机制。

Reference:

Zeyneb H, Song Y, Wang L, et al. Preventive effect of quinoa polysaccharides on lipopolysaccharide-induced inflammation in mice through gut microbiota regulation[J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 307: 141899.

基于低共熔溶剂的超声辅助提取藜麦多酚：工艺优化及降脂活性研究

摘要：高脂血症对人类健康构成严重威胁，但现有降脂药物仍存在不良反应等问题。多酚类物质有降血脂的作用，而藜麦多酚的降脂作用研究尚不完善。本研究首先开发了基于低共熔溶剂的超声波辅助提取技术用于藜麦多酚提取，随后对纯化后的藜麦多酚组分（CQP）进行分析，并探究其降脂活性与作用机制。结果表明，CQP至少含有12 种多酚类成分，具有抑制脂肪酶活性、吸附胆固醇、缓解氧化应激和抑制脂质过氧化等作用。通过网络药理学分析、细胞实验和分子对接技术进一步研究发现，CQP通过影响AKT1和FOXO1的表达水平或与其直接结合，调控其含量或活性，最终实现调节细胞脂质水平的作用。该研究为开发新型降脂药物和功能性食品奠定了理论基础。

结论：本研究成功开发了一种基于低共熔溶剂的超声辅助提取技术，用于藜麦多酚的高效提取。该方法具有提取效率高、安全性好、成本低廉等优势。进一步纯化获得的藜麦多酚组分（CQP），经鉴定含有至少12 种多酚类化合物。实验结果表明，CQP能够有效抑制脂肪酶活性、促进胆固醇吸附、减轻氧化应激和抑制脂质过氧化反应，从而达到降血脂、保肝及抗氧化功效的目的。在作用机制研究方面，作者发现CQP能通过调控AKT1和FOXO1蛋白的表达水平或直接与其结合，改变这些蛋白的含量和活性，最终实现对细胞脂质代谢的调控作用。这一发现不仅为开发新型降脂药物和功能食品提供了理论依据，也为藜麦多酚资源的工业化开发与应用奠定了重要基础。基于上述研究成果，未来可考虑将CQP作为功能性原料应用于降血脂产品的开发，或进一步分离鉴定具有降脂活性的单体化合物。这些研究将有助于推动藜麦多酚在健康食品和医药领域的实际应用。

Reference:

Lin X, Zhou S, Sun Z, et al. Deep eutectic solvent-based ultrasonic-assisted extraction of polyphenol from Chenopodium quinoa Willd.: optimization and lipid-lowering activity[J]. Food Chemistry, 2025, 464: 141733.

藜麦蛋白水解物的理化特性、抗氧化活性及降血糖能力的研究

摘要：本研究系统研究了碱性蛋白酶（QPAH）、胰蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶和木瓜蛋白酶制备的藜麦蛋白水解物（QPHs）的理化特性、抗氧化活性及降血糖潜力。酶解处理显著降低了藜麦蛋白的粒径、分子量、表面疏水性及

结论：选择合适的蛋白酶水解藜麦蛋白（QP）是开发生物活性肽的有效策略。本研究选用的5 种蛋白酶均能破坏天然QP的致密结构，从而提高其结构柔性，其中碱性蛋白酶水解效率最佳。经碱性蛋白酶水解获得的QPAH组分的抗氧化和降血糖效果均为最佳的，其分子量小于1 kDa的组分生物活性最高。通过LC-MS/MS技术共鉴定出12 种生物活性肽，其中基于序列特征和分子对接结果，首次发现WLAFR和LLPFR两种新型肽段，他们能有效抑制α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶和DPP-IV活性。这些肽段的降血糖功效还需要通过化学合成、体外/体内实验以及抑制动力学分析进行系统验证，这将是后续研究的重点。本研究为开发植物源降血糖活性肽提供了新的选择。

Reference:

Gan J L, Ji Y Y, Sheng Q S, et al. Characterization of the physicochemical property, antioxidant activity and hypoglycemic potential of quinoa protein hydrolysates[J]. Food Bioscience, 2025: 106685.

藜麦麸皮部分纯化营养蛋白对肝癌细胞的生长抑制及凋亡诱导作用研究

摘要：藜麦（Chenopodium quinoa）作为一种伪谷物，其独特的营养价值正受到全球关注。本文主要研究了藜麦麸皮（加工过程中的天然副产物）中富含的营养药物蛋白对抑制肝癌细胞（HCC）增殖的作用。通过多种色谱纯化技术获得的两个部分纯化组分（P2和P3）显示出剂量和时间依赖性抑制Hep3B和HepG2细胞生长的能力：对Hep3B细胞的IC50值分别为48.39 μg/mL（P2）和24.30 μg/mL（P3）；对HepG2细胞则为26.08 μg/mL（P2）和61.84 μg/mL（P3）。分子机制研究表明，P2和P3能激活Caspase-3/7并引发DNA片段化，导致细胞凋亡。细胞周期分析显示Sub G0期和S期细胞比例增加，Annexin-V-FITC染色证实凋亡细胞群随蛋白浓度升高而增多。Bax蛋白表达上调、抗凋亡蛋白Bcl-2水平下降，以及pro-Caspase-3和PARP的切割现象，表示其可能通过内源性凋亡途径发挥作用。在瑞士白化鼠EAC肿瘤模型中，治疗组肿瘤体积较对照组显著缩小。通过LC-MS/MS肽质量指纹图谱鉴定出多种潜在生物活性蛋白，包括类抗病毒MAP蛋白、类胰蛋白酶抑制剂DE3和类核糖体失活蛋白等。该研究首次证实藜麦麸皮蛋白具有抗肿瘤潜力，为其在功能性食品中的应用提供了理论依据，值得开展更深入的转化研究。

结论：麸皮作为谷物加工业的主要副产物，富含木质纤维素、半纤维素、蛋白质和微量营养素。玉米、小麦和水稻等谷物麸皮已被证实具有多种生物活性，如抗氧化和抗增殖作用。然而，伪谷物和小米麸皮的研究尚未深入。藜麦作为一种伪谷物，因其丰富的营养价值日益受到重视。藜麦麸皮作为加工副产物，其营养活性成分及生物功能尚未得到充分研究。本研究旨在从藜麦麸皮中提取纯化具有生物活性的蛋白质组分，并探究其对肝癌细胞的生长抑制作用。实验表明，这些蛋白质组分在体外通过诱导细胞凋亡显著抑制HCC细胞生长。

蛋白质的纯化过程是基于各纯化阶段的抗增殖活性进行。在藜麦麸皮蛋白提取过程中，水溶性半纤维素多糖是主要杂质，本研究采用Q-sepharose阴离子交换色谱柱成功将其去除。未结合蛋白组分（200 μg/mL）对Hep3B和HepG2细胞表现出显著生长抑制作用，因此选择该组分通过Superdex G-75凝胶色谱柱进一步纯化。Caspase-3/7活性检测、细胞周期分析以及Annexin-V/PI染色证实，P2和P3组分能有效抑制HCC细胞生长并诱导细胞凋亡。

线粒体膜电位下降是内源性凋亡途径的重要特征，通常伴随促凋亡蛋白表达上调和抗凋亡蛋白表达下调。TMRE染色结合流式细胞术的结果表明，P2和P3处理组细胞线粒体膜电位显著降低。Western blot分析表明，经P2和P3处理的HepG2细胞中Bax蛋白表达增加，Bcl-2蛋白表达下降。Caspase-3激活和PARP切割现象进一步证实P2和P3可能通过内源性凋亡途径抑制HepG2细胞生长。后续需对细胞生长抑制过程中的信号通路进行深入解析，以明确肽质量指纹图谱鉴定出的蛋白质在抑制HCC生长中的具体作用机制。

基于藜麦麸皮蛋白在体外实验中抗增殖活性，本文初步研究了其对EAC荷瘤瑞士白化小鼠的抗肿瘤作用。结果显示，以0.5 mg/kg体重剂量给药9次的P3蛋白组，其抑瘤效果显著优于肿瘤对照组，与阳性对照组相当。该结果与FMBP过氧化物酶及黑/糙米麸皮分别在裸鼠和BALB/c小鼠中表现出的抗肿瘤活性具有可比性。本研究通过体内外实验证实了藜麦麸皮中具有潜在应用价值的营养活性蛋白的存在。

现有研究多集中于麸皮提取物中的多酚、植物甾醇和黄酮类物质的抗癌活性。例如，谷子麸皮过氧化物酶（FMBP）被证实可通过诱导G1期阻滞和Caspase激活抑制结肠癌细胞生长。然而，关于谷物和小米麸皮抗增殖蛋白的报道十分有限。本研究首次揭示了藜麦麸皮蛋白组分通过诱导凋亡抑制HCC细胞生长的现象，并证实其可能通过内源性凋亡途径发挥作用。

由于产量可观，谷物麸皮通常是营养活性蛋白的主要来源。前期的研究表明，藜麦麸皮蛋白含有人体所有必需氨基酸，营养价值优于谷物蛋白。本研究创新性地利用伪谷物麸皮开发具有抗增殖活性的营养蛋白，为藜麦加工副产物的增值利用提供了新途径。后续需对其作用机制开展深入研究，以推动藜麦麸皮蛋白在功能性食品中的应用。

Reference:

Srinivasu S R, Shivappa G K B, Madhunapantula S R V, et al. Growth inhibition and apoptosis induction in hepatocellular carcinoma cells by partially purified nutraceutical proteins from quinoa bran[J]. Food Bioscience, 2025, 66: 106252.

翻译/撰写：梁雯菁（实习）

编辑：王佳红；责任编辑：孙勇

封面图片来源：图虫创意