发酵后的香附根（Rhizoma Phragmitis）通过协调肝脏代谢稳态与肠道微生物群，从而缓解酒精性肝损伤

《Food Bioscience》：Fermented Rhizoma Phragmitis alleviates alcoholic liver injury by coordinating hepatic metabolic homeostasis with the gut microbiota

发酵芦苇根通过调节肝代谢和改善肠道菌群减轻酒精性肝损伤（摘要分隔符：

　　

张丽丹|邓文|张明|刘Buyu|张从南|李婷|张新霞|李娟|王莉

中国江南大学食品科学与技术学院食品科学与资源国家重点实验室，中国无锡市蠡湖路1800号，214122

摘要

长期或过量饮酒是酒精性肝病（ALD）的主要原因，这仍然是一个全球性的公共卫生问题。本研究发现，发酵后的芦根（FRP）可以通过调节肝脏代谢和改善肠道微生物群来改善ALD。具体而言，发酵显著增加了RP中几种功能性成分的含量，包括马库林、甲基没食子酸和泛酸。它还增强了体外抗氧化活性和酒精脱氢酶（ADH）的活性。在建立的ALD小鼠模型中，生化指标（ALT、AST、TG、TC、MDA、SOD、CAT、GSH、TNF-α、IL-6、IL-1β、LPS）显示FRP显著改善了肝脏脂质代谢、氧化应激和炎症反应。此外，它还增加了有益细菌（如Christensenella和Faecalibaculum）的数量，并提高了肝中的生物活性代谢物水平，包括Fraxidin和Citicoline。总体而言，这些结果表明FRP在缓解酒精引起的肝损伤方面具有很大的潜力，可能被开发为功能性食品成分。

引言

全球范围内，饮酒对公共卫生构成了重大挑战（Gonzalez等人，2021年）。世界卫生组织（WHO）报告称，每年有260万人死于与酒精相关的疾病，4亿人患有与酒精相关的功能障碍（WHO，2024年）。长期饮酒可能导致ALD，包括脂肪肝、肝炎、纤维化、肝硬化，甚至肝癌（J. Liu等人，2022年）。作为酒精代谢的主要场所，肝脏因此受到最严重的损伤。

最近通过肠道-肝脏轴阐明了ALD的发病机制，这是一个连接肝脏生理和肠道稳态的双向途径（Szabo & Petrasek，2017年）。在肝脏中，酒精代谢会导致活性氧（ROS）的过量产生。这一过程加剧了氧化应激，并伴随着脂质代谢紊乱和炎症反应（H. Li等人，2021年）。在肠道方面，酒精会破坏上皮屏障并扰乱肠道微生物群组成，导致肠道通透性增加和病原性革兰氏阴性菌的数量增加（Kourkoumpetis & Sood，2019年）。脂多糖（LPS）是一种由革兰氏阴性菌产生的内毒素，通过门静脉运输到肝脏，在那里激活Kupffer细胞并触发一系列促炎细胞因子反应，从而加剧肝脏炎症（X. X. Liu等人，2024年）。因此，ALD的进展与脂肪肝、氧化应激、炎症、肠道上皮损伤和肠道微生物群失调密切相关（Namachivayam & Gopalakrishnan，2021年；Y. M. Yang, Cho, & Hwang，2022年）。尽管糖皮质激素在临床实践中被广泛使用，但它们也会产生显著的副作用（Suk, Kim, & Baik，2014年）。因此，寻找能够有效缓解ALD且副作用最小的天然产物具有重要意义。

药用植物因其多样的生物活性成分和多功能益处以及良好的安全性而受到越来越多的关注（Zou等人，2022年）。例如，桑叶、山楂、灵芝和马齿苋可以改善糖尿病、肥胖和结肠炎等状况（Khan, Huang, Li, Leong, Xia, & Hsiao，2018年；Z. Li等人，2025年；J. X. Ma等人，2024年；R. Y. Zhang, Zhang, Zhu, Liu, Liu, & Xu，2022年）。近年来，药用植物越来越多地被用于改善ALD，如藤茶（Qiu等人，2024年）、Hovenia dulcis（Qiu等人，2019年）和葛根（Cao等人，2024年）。此外，研究表明微生物发酵可以增加生物活性化合物的含量，从而增强对ALD的治疗效果。例如，发酵后的金银花-决明子种子（Zhou等人，2025年）、灰树花（He等人，2023年）、铁皮石斛（J.-J. Ma等人，2024年）和枸杞（Duan等人，2024年）。

益生菌发酵是一种重要的生物转化过程，通常涉及乳酸菌、酵母和真菌等微生物。这些微生物可以将复杂且难以消化的植物成分（蛋白质和纤维素）转化为生物活性化合物，如氨基酸、有机酸和挥发性化合物，从而提高感官和功能特性（X. H. Yang等人，2024年）。乳酸菌和双歧杆菌因其公认的安全性和有效性而被广泛用于食品发酵。这些肠道微生物能有效将碳水化合物转化为乳酸，降低系统的pH值并提高成分的稳定性（Fan等人，2025年）。L. plantarum ZS2058是一种安全的菌株，适用于食品发酵系统（Wang等人，2016年）。

芦根（RP）是一种具有药用和食用价值的常见物质，含有醌类、酚酸、黄酮类、酯类和其他物质。这种物质的提取物在调节氧化应激、炎症和糖脂稳态方面具有潜力，表明它也可能有助于缓解ALD（Farouk, Fahim, Attia, & Kamel，2023年）。

为了支持将发酵后的芦根（FRP）开发为高价值的功能性产品，本研究使用Lactiplantibacillus plantarum进行发酵制备FRP，评估了其体外生物活性，表征了化学组成，并在Lieber–DeCarli乙醇液体饮食模型中评估了其对酒精诱导的肝损伤的保护作用。同时，通过整合生化指标、组织病理学分析、肝脏代谢组学、肠道微生物群分析和短链脂肪酸（SCFA）定量来评估其在ALD中的治疗效果。这些发现为将RP发酵作为改善ALD的天然成分提供了科学依据。

材料

干芦根在中国湖北省神农架购买。Lactiplantibacillus plantarum ZS2058（GCA_001296095.1）由实验室提供。2,2'-azobis(3-ethylbenzothiazol-5-sulfonic acid)（ABTS）（>98%）、1,1-diphenyl-2-pyridinehydrazine（DPPH）（>96%）、30%过氧化氢（H₂O₂）、氯化钠和乙醇来自中国上海的Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd。

UFRP和FRP的非靶向代谢组学分析及体外物理化学活性测定

通过PCA分析（如图1A和B所示）和OPLS-DA分析（如图1C和D所示），可以观察到UFRP和FRP在两种离子模式之间存在显著差异。层次聚类分析（图1E，F）可视化了差异代谢物的丰度模式，颜色梯度从红色到蓝色代表相对表达水平。比较分析证实了UFRP和FRP之间的显著代谢差异。

讨论

LAB分泌细胞外酶，如蛋白酶、碳水化合物酶、脂肪酶和磷酸酶，以催化植物大分子成分的分解，从而提高它们的生物活性和功能价值（Hu, Ji, Zhao, Sun, & Cong，2025年）。发酵饮料中次级代谢物的生物转化与一系列有益特性相关（Wang, Feng, Yang, Jiang, Xu, & Lei，2022年）。160种不同化合物的含量有所增加

结论

通过对生化指标、肝脏代谢和肠道微生物群的全面评估，本研究发现RP，尤其是FRP，可以调节肝脏代谢并改善肠道菌群，可能共同缓解ALD。总之，FRP对维持肝脏健康有积极作用。本研究为其在功能性食品中的应用提供了新的见解。

CRediT作者贡献声明

张明：软件、数据整理。刘Buyu：软件、数据整理。张从南：软件、数据整理。张丽丹：撰写——初稿、可视化、方法学、正式分析、数据整理。邓文：软件、数据整理。李婷：撰写——审阅与编辑。张新霞：撰写——审阅与编辑。李娟：撰写——审阅与编辑。王莉：项目管理、资金获取、概念化

未引用的参考文献

Liu等人，2024年；Liu等人，2025年；Ma等人，2024年；Organization.W. H，2024年；Ran等人，2021年；Wang等人，2025年；Zhou等人，2025年。

利益冲突声明

我们声明与本出版物没有商业利益冲突，且本工作未获得可能影响其结果的任何重大财务支持。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（U25A20731）；辽宁省重点研发计划（2025JH2/102700012）；江南大学食品科学与资源国家重点实验室的研究计划（SKLF-ZZA-202504）；以及青海省重点研发计划（2025-NK-114）的资助。