FSHW | 米糠多糖可改善卵清蛋白引起的过敏反应，并改善肠道微生物群落组成

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Introduction

食物过敏（FA）作为一种严重影响人体健康的全球性问题，是指由机体免疫系统对某些食物蛋白质的超常反应，发病时可累及周身多个系统，如皮肤、呼吸道、胃肠道和中枢神经系统，严重时可导致过敏性休克甚至危及生命。流行病学调查报告显示，发达国家每年有3%～4%的成年人和8%左右的儿童及婴幼儿发生食物过敏。近些年来，世界范围内食物过敏的发病率呈逐年上升趋势，食物过敏已经成为全球关注的食品安全和公共卫生问题之一。免疫系统的发育和成熟受肠道菌群及其代谢产物的影响。肠道菌群结构发生变化会使机体内一些保护体内平衡的信号缺失，破坏Th1/Th2平衡，使其偏向Th2反应，从而诱发过敏及炎症反应。

由于食物过敏具有多因性、复杂性和综合性的特点，目前尚无理想的可完全治愈食物过敏的方法，现有的治疗食物过敏的药物如抗组胺药物、肥大细胞稳定剂和免疫抑制剂，虽然能快速缓解过敏症状，但副作用大且易复发。因此，越来越多的研究人员致力于利用天然活性成分开发安全有效的抗过敏食品或药物。

米糠多糖（RBP）具有抗氧化、抗肿瘤、调节免疫力、降血脂和降血糖等多种生理功能活性，其免疫调节作用尤为突出，但RBP对食物过敏的影响未见报道。浙江工商大学陈冰洁博士、傅玲琳教授等建立了由卵清蛋白（OVA）诱导的FA模型，以研究RBP的抗过敏特性。通过测定过敏症状，特异性抗体，细胞因子，肠道菌群结构组成和相关代谢产物-短链脂肪酸等探究米糠多糖的抗过敏效果，以期为抗过敏食品和药品的开发提供较好的理论支持。

Results and Discussion

RBP缓解小鼠的过敏反应

建立小鼠过敏模型，分为5个组：PBS组、OVA组、RBPL组（低剂量多糖组）、RBPM（中等剂量多糖组）和RBPH组（高剂量多糖组）。OVA组小鼠表现出抓挠、颤抖和腹泻，RBPM能显著减轻OVA诱导引起的过敏性小鼠的FA症状、腹泻、体质量减轻和体温过低，这些结果证实RBP的抗过敏特性。

研究发现，不同浓度的RBP均会抑制致敏小鼠肠上皮细胞（IL-33和TSLP）、Th2细胞（IL-4）、B细胞（IgE）和肥大细胞（组胺）的活性。T细胞分化结果表明，RBP可抑制Th2细胞的分化。在基因表达水平上，RBP能显著下调IL-4和GATA3的基因表达，而对IFN-γ和T-bet无显著影响，证实RBP主要通过抑制T2细胞分化来抑制过敏反应。

图1 RBP在小鼠模型中减轻了过敏反应

图2 RBP调节T细胞的比例

RBP可改善OVA引起的肠道菌群失调

RBP 从不同方面改善了过敏小鼠的肠道菌群。首先，与OVA组小鼠相比，RBP组小鼠肠道菌群种类更多，此外，肠道菌群的α-多样性分析表明，所有RBP组的菌群多样性和丰富度都提高。其次，PCoA表明，RPBM处理组与PBS组具有相似的群落结构。第三，研究表明，Firmicutes /Bacteroidetes（F/B）比例的增加是肠道菌群失衡的一个重要指标。本研究发现，服用RBP后，由OVA致敏引起的F/B比率增加的水平大大降低，这表明多糖可以调节肠道菌群的结构。

RBP提高短链脂肪酸（SCFAs）的含量

SCFAs主要由肠道菌群通过发酵难消化的膳食碳水化合物产生，已知它们可通过直接或间接影响免疫细胞和肠道免疫途径来调节FA。经RBPM处理的小鼠粪便中所有SCFAs的含量均显著高于OVA组，证实RBPM增加了短链脂肪酸的含量。

图3 RBP改善OVA引起的微生物群失调

图4 RBP对短链脂肪酸的影响

Conclusion

这项研究首次探究了米糠多糖对卵清蛋白（OVA）诱导的过敏症和肠道菌群的影响。研究发现，中等剂量的米糠多糖能显著减轻小鼠的过敏症状，降低组胺和过敏原特异性IgE的水平，并减轻肠道炎症。进一步的研究表明，RBP可降低肠上皮细胞和Th2细胞的过敏相关反应，同时调节Th1/Th2分化以达到动态平衡，并下调由过敏引起的Th2分化。SCFAs含量和16S rRNA测序显示，RBP提高了肠道菌群的丰度和多样性，并增加了SCFAs的含量。这些结果表明，RBP可通过调节肠道菌群来缓解FA。这项研究揭示了米糠的有效用途，为开发具有抗过敏特性的创新功能食品奠定了基础。

第一作者

陈冰洁，女，工学博士，毕业于浙江工商大学，现为上海市农业科学院助理研究员，主要研究方向为功能多糖结构及活性研究；农产品保鲜加工技术研究。主持上海市扬帆计划项目1项，上海市农委项目2项，参与国家自然科学基金、上海市农委科技兴农及产业提升项目等多项，在国内外期刊一作公开发表学术论文20余篇，其中SCI论文10篇，授权专利5项。

通信作者

傅玲琳教授入选国家级青年人才（教育部），全国三八红旗手，现任浙江工商大学食品与生物工程学院院长。以第一完成人获浙江省科技进步二等奖、中国商业联合会科学技术奖特等奖和一等奖，并获霍英东基金会高等院校青年科学奖、中国食品科学技术学会科技创新奖-杰出青年奖、首届浙江省青年科技英才奖、浙江青年五四奖章等。傅玲琳教授团队长期从事食品致敏安全与健康领域研究，以第一发明人授权发明专利28件（其中国际专利6件），制修订国家标准12项，以第一/通讯作者在JACI、Allergy、Clinical Immunology等国际重要刊物上发表学术论文150余篇，其中科院一区/TOP论文58篇，5-year IF＞10文章16篇，入选封面文章8篇。连续入选全球前2%顶尖科学家“年度影响力”榜单。

Rice bran polysaccharide ameliorates ovalbumin-induced allergy and improves gut microbiota composition

Bingjie Chena,b, Yongjin Qiaob, Chong Wanga, Xiao Wangb, Yi Zhangb, Linglin Fua,*

a School of Food Science and Biotechnology, Zhejiang Gongshang University, Hangzhou 310018, China

b Institute of Crop Breeding and Cultivation, Shanghai Academy of Agricultural Science, Shanghai 201403, China

*Corresponding author.

Abstract

This study is the first investigation of the effects of polysaccharide extracted from rice bran (RBP) on ovalbumin (OVA)-induced allergy and the gut microbiota, which hasn’t been reported previously. RBP in the medium-dose was found to significantly reduce the symptoms of food allergy (FA) in mice, lower the levels of histamine and allergen-specific (immunoglobulin E), and attenuate intestinal inflammation. Further studies demonstrated that RBP decreased allergy-associated responses in intestinal epithelial cells and Th2 cells while regulating Th1/Th2 differentiation to reach a dynamic equilibrium and downregulating Th2 polarization caused by allergies. Short-chain fatty acids (SCFAs) content and 16S rRNA sequencing revealed that RBP enhanced the abundance and diversity of the gut microflora and raised the content of SCFAs. These results suggest that RBP may mitigate FA by modulating the gut microbiota. This study revealed the effective use of rice bran and served as a basis for the development of innovative functional foods with anti-allergic properties.

Reference:

CHEN B J, QIAO Y J, WANG C, et al. Rice bran polysaccharide ameliorates ovalbumin-induced allergy and improves gut microbiota composition[J]. Food Science and Human Wellness, 2025, 14(8): 9250308. DOI:10.26599/FSHW.2024.9250308.

本文编译内容由作者提供

编辑：梁安琪；责任编辑：孙勇

封面图片：摄图网

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