《Food Chemistry》：Flavor molecules regulate appetite through the gut-brain Axis: An emerging perspective
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风味分子通过肠-脑轴调控食欲与能量代谢的机制研究，系统阐述微生物组促进短链脂肪酸合成刺激饱腹激素、靶向感官受体放大信号、调节GABA/5-HT/dopamine神经递质整合代谢控制的协同作用，为功能食品开发提供新策略
秦飞科|郑永康|何志堂|杨家琦|王彤|寇兴然|黄欣
上海工业大学香料与香气技术学院香精香料与化妆品协同创新中心，中国上海201418
摘要
生物活性风味分子（如丁香酚、肉桂醛、辣椒素）通过肠-脑轴调节食欲和能量代谢，但它们的多靶点作用机制尚未得到充分整合。本文综述了三种核心调节途径：1. 促进有益微生物群和短链脂肪酸（SCFA）的产生，以刺激饱腹激素；2. 靶向嗅觉和化学受体，放大饱腹信号；3. 调节神经递质（γ-氨基丁酸（GABA）、5-羟色胺（5-HT）、多巴胺），整合享乐性和稳态控制。与片面的单组分研究不同，本文首次综合了这些分子在微生物、内分泌和神经网络中的协同作用。这些分子作为多功能肠-脑调节剂，为基于微生物群的功能性食品提供了新的策略。
引言
自古以来，风味分子与药用物质之间的协同作用就深深植根于各种文化中。特别是传统医学体系不仅将风味分子用作烹饪调味品，还认为它们具有类似药物的药理作用。中国古代医学理论提出了“风味分子与药物同源”的概念（Chen等人，2024年），强调了风味分子与治疗物质在植物化学和生理上的相似性。这一观点不仅突显了风味分子在饮食治疗中的多功能性（包括抗氧化、降脂、抗菌、抗炎和促进消化的作用，如图1所示），还为它们作为生理调节剂的潜力提供了理论支持。
随着现代生物医学的快速发展，人们越来越关注风味分子对神经生物学过程、免疫调节和代谢稳态的影响。值得注意的是，它们的生物活性特性在调节食欲、能量代谢和体重管理等方面引起了广泛关注。例如，丁香酚通过调节肠道微生物群和激素谱型，显示出改善脂质代谢和缓解肥胖症状的效果（Li等人，2022a）。肉桂酸和肉桂醛能有效减轻高脂饮食小鼠的体重和器官重量，缓解与高脂血症相关的血脂异常、炎症和肝损伤（Wang等人，2025年）；迷迭香中的活性成分也被证明能有效抑制高脂饮食引起的体重增加和肝脏脂肪变性（Bahri、Jameleddine和Shlyonsky，2016年；Harach等人，2010年）。这些发现表明，风味分子不仅具有传统的烹饪价值，还在调节食欲、能量平衡和代谢健康方面具有巨大潜力。
当前研究正从“单组分、单靶点”方法转向更全面的、多组分策略。风味分子的生理调节作用可能涉及复杂机制，尤其是通过肠-脑轴的调节。这一多维调节系统整合了迷走神经信号、内分泌途径和免疫反应，是包括食欲感知、进食行为、情绪调节和能量稳态在内的关键生理过程的核心（Liu等人，2023年）。尽管现有文献主要关注肠道微生物群机制，但关于风味分子如何通过肠-脑轴调节食欲和能量代谢的系统研究仍存在不足。因此，阐明风味分子衍生的生物活性化合物通过该轴调节生理功能的作用具有重要的科学和转化意义。
尽管初步证据支持风味分子对肠-脑轴的调节作用，但综合性综述仍然有限。现有研究主要关注单个风味分子，缺乏对风味分子如何通过多种途径共同影响肠-脑轴及后续生理功能的综合分析。本文系统总结了当前关于风味分子在肠-脑轴中调节机制的知识，探讨了风味分子如何通过与肠道微生物群、肠内分泌激素和神经递质系统的相互作用来调节食欲、能量代谢和体重管理。通过填补这一研究空白，我们旨在为基于风味分子的饮食干预和肥胖、糖尿病等代谢性疾病的新治疗策略提供理论支持。
节选内容
肠道微生物群在肠-脑轴介导的食欲调节中的作用
胃肠道微生物群在稳态调节中的关键作用受到越来越多的关注，尤其是在肥胖和代谢性疾病的研究中（Fan等人，2023年）。这个复杂的生态系统包含约1×10^14个微生物群落，其中80%集中在大肠中，远远超过人体细胞数量。它具有显著的分类多样性，包含约100种不同的微生物物种。
风味分子对肠道微生物群的调节
一些烹饪风味分子已成为调节宿主能量代谢和食欲的关键因素。它们主要通过促进肠道微生物群多样化和代谢重编程来实现这一作用。它们在肠-脑轴调节中的作用日益成为研究热点。新证据表明，风味分子对肠道微生物群组成具有双向调节作用，从而优化微生物稳态。
风味分子对人类健康的剂量依赖性效应：安全性和挑战
虽然风味分子通过调节风味增加了食物的多样性，但它们潜在的健康影响，尤其是长期暴露的风险，在科学界和公共卫生界引发了激烈讨论。尽管在推荐剂量下通常被认为是安全的，但某些风味分子成分的长期过量摄入可能导致不良后果，累积暴露会引发严重的毒理学问题（Hayes和Dixon，2017年）。因此，安全性问题需要进一步关注。
结论
饮食风味分子与肠-脑轴之间的复杂相互作用为理解食欲调节和代谢稳态提供了有力范例。本文综合了最新证据，将风味分子定位为调节肠道微生物群组成、肠内分泌激素分泌和神经化学信号的多方面调节剂。解码这些机制为开发下一代功能性食品提供了科学基础。
作者贡献声明
秦飞科：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督。郑永康：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、验证、监督。何志堂：撰写——审稿与编辑、验证、监督、方法学。杨家琦：撰写——审稿与编辑、验证、监督。王彤：验证、资源获取、方法学。寇兴然：撰写——审稿与编辑、验证、监督、项目管理、方法学、资金筹集。
未引用的参考文献
Neurath, Artis和Becker, 2025
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
本工作得到了上海帆船计划[23YF1446500]、国家自然科学基金[32302001, 32272254]以及香精香料与化妆品协同创新中心的财政支持。
