《Food Chemistry Advances》：“Novel functional bar formulated with
Amaranthus spp. and partially hydrolyzed guar gum improves metabolic and neurobehavioral alterations in a high-fat diet–induced obesity mouse model”
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本研究针对肥胖及其伴随的代谢功能障碍与认知行为异常问题，开发了一种以传统墨西哥零食“alegría”为灵感、结合苋菜（Amaranthus spp.）与部分水解瓜尔豆胶（PHGG）的功能棒（AA15）。在高脂饮食（HFD）诱导的肥胖小鼠模型中，AA15能显著改善血糖血脂调节、恢复自主活动能力并减少抑郁样行为，揭示了植物蛋白、生物活性成分与可发酵膳食纤维在代谢-肠-脑轴调控中的协同作用，为功能性食品设计提供了新策略。
肥胖已成为全球性的公共卫生挑战，它不仅与糖尿病、血脂异常和心血管疾病等代谢问题密切相关，还被发现会引发焦虑、抑郁样行为以及学习记忆能力下降等神经行为异常。这些变化背后，是慢性低度炎症、氧化应激以及肠道菌群失调共同扰乱了肠-脑轴信号传导。近年来，通过膳食干预——特别是增加可发酵膳食纤维的摄入——来改善代谢健康和认知功能，逐渐成为研究热点。然而，由于文化、感官和可获得性等方面的限制，人们在实际生活中往往难以摄入足够的膳食纤维。在此背景下，墨西哥传统零食“alegría”（一种由苋菜籽和蜂蜜制成的棒状食品）因其营养密度高、文化接受度好，成为一个有潜力的功能食品载体。
为此，墨西哥国立理工学院的研究团队开展了一项创新研究，他们将富含蛋白质和植物化学物质的苋菜籽与经过酶解处理、黏度显著降低的部分水解瓜尔豆胶（PHGG）相结合，开发出一种新型功能棒（代号AA15），并在高脂饮食（HFD）诱导的肥胖小鼠模型中，系统评估了其对代谢指标和神经行为的影响。该研究成果发表在《Food Chemistry Advances》上。
为了系统评估AA15功能棒的效果，研究人员首先制备了该产品，并分析了其近似化学成分。随后，他们建立了一个为期16周的高脂饮食诱导肥胖小鼠模型。40只雄性Wistar大鼠被随机分为5组（每组n=8），包括正常饮食对照组（CTL）、高脂饮食组（HFD）、高脂饮食并补充AA15组（HFD+AA15）、高脂饮食并单独补充PHGG组（HFD+PHGG）以及高脂饮食并单独补充苋菜组（HFD+AMA）。从第13周开始，干预组分别接受相应的补充。研究终点时，对动物进行了包括口服葡萄糖耐量试验（OGTT）、血脂谱、肝脏酶谱以及开放场地测试和强迫游泳测试在内的多项代谢与行为学评估。
3.1. 营养与功能结果
AA15功能棒显示出低水分含量（有利于微生物稳定性）、6.86%的蛋白质含量（主要来自苋菜）以及高达20.02%的膳食纤维含量，表明其具有潜在的功能效应。
3.2. 饮食干预对体重的影响
高脂饮食组（HFD）小鼠体重持续显著增加。而从第13周开始补充AA15或苋菜（AMA）后，这两个干预组的体重增长趋势得到遏制，实验结束时其体重与HFD组相比有显著降低，并恢复到与正常对照组无显著差异的水平。
3.3. 高脂饮食及补充剂对热量摄入的反应
HFD组表现出明显的高摄食量（hyperphagia）。补充AA15、PHGG或AMA后，这些干预组的平均热量摄入从第12周后开始下降，达到与对照组相似且显著低于HFD组的水平。
3.4. 口服葡萄糖负荷后的餐后血糖反应
口服葡萄糖耐量试验（OGTT）显示，HFD组小鼠血糖曲线下面积（AUC）显著增大，表明葡萄糖处理能力受损。而补充AA15、AMA或PHGG则能减弱餐后血糖波动，其中AA15组的效果最为显著，其血糖水平在30、60和90分钟时均显著低于HFD组。
3.5. 血脂谱改变及AA15的改善作用
HFD导致总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白（LDL）显著升高，高密度脂蛋白（HDL）降低。补充AA15或PHGG能显著降低总胆固醇和甘油三酯，使其恢复至接近对照组的水平，并对LDL有部分降低作用。单独补充苋菜（AMA）对血脂谱的改善效果不明显。
3.7. 代谢与肾脏生物标志物
HFD引起肌酐、尿素、白蛋白以及肝脏酶（AST、ALT、ALP）水平升高，提示肝肾功能障碍。AA15能显著降低肌酐和尿素水平，表明具有肾脏保护作用。对于肝脏酶，AA15和AMA均能显著降低AST和ALT，而PHGG则未显示出保护作用甚至使AST升高。三种补充剂均能显著降低ALP活性。
3.8. AA15对自主活动的影响（开放场地测试）
HFD组小鼠的自主活动（穿越方格数）显著减少。补充AA15能使其自主活动恢复到对照组水平。AMA有部分改善作用但不显著，而PHGG则无改善效果。
3.9. 强迫游泳测试
HFD组小鼠的不动时间显著延长，表现出绝望样行为。补充AA15或AMA能显著减少不动时间，使其恢复至对照组水平。PHGG也能减少不动时间，但效果仅部分，其值仍显著高于对照组。
本研究得出结论，补充AA15功能棒和苋菜（AMA）能有效对抗高脂饮食引起的不良影响，恢复自主活动能力，减少强迫游泳测试中的不动时间，并改善血糖和血脂代谢。这些保护作用归因于可发酵膳食纤维与苋菜谷物中的生物活性化合物的协同作用，以及部分水解瓜尔豆胶（PHGG）增强食品基质黏度和功能特性的能力。相比之下，单独使用分子量较低的PHGG仅产生部分效果，表明其在代谢和行为结局上的影响有限。总之，这些发现突出了将功能性纤维与植物生物活性物质相结合，作为一项营养策略来减轻致肥胖饮食引起的代谢功能障碍和行为改变的潜力，为肥胖管理的创新功能食品开发提供了支持。该研究的意义在于，它不仅证实了特定膳食成分在代谢健康方面的益处，更重要的是揭示了通过设计合理的食物基质，可以同时干预代谢和神经行为这两个密切相关的健康维度，为通过日常饮食预防和管理肥胖及其并发症提供了新的思路和具潜力的产品原型。
