《Food & Function》:Metabolomic profiling of urinary phenolic compounds in postmenopausal women after consumption of dark chocolate, green tea, and fruit juice
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本研究通过代谢组学分析揭示了绝经后女性长期摄入多酚(PP)富集食物(黑巧克力、绿茶、混合果汁)对尿液酚类代谢谱的显著调节作用。研究发现,干预后尿液中的黄烷-3-醇衍生物(如苯基-γ-戊内酯PVLs、苯基戊酸PVAs)、尿石素(urolithins)和苯甲酸类代谢物显著增加,提示肠道微生物群介导的代谢转化增强。这些代谢物可能通过抗炎、改善胰岛素敏感性等机制,对降低绝经后女性心脏代谢疾病(CMDs)风险具有潜在益处。研究强调了肠道微生物在个体间代谢差异中的关键作用,为针对高危人群的精准营养策略提供了新视角。
引言
绝经是女性生命中的关键阶段,伴随雌激素水平急剧下降,导致生理功能显著变化,包括血压升高、胰岛素抵抗、体脂重新分布至腹部、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)上升和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低。这些代谢改变使绝经后女性患心脏代谢疾病(CMDs)的风险较绝经前女性增加约一倍。富含水果和蔬菜的植物性饮食因含大量生物活性成分如多酚(PP),被视为降低该人群CMD风险的有效策略。然而,多酚的心脏保护效应受个体差异影响,而肠道微生物群的组成和功能是导致这种差异的关键因素。绝经常伴随肠道菌群失调,表现为微生物多样性减少和有益菌丰度下降,这可能影响多酚代谢及其健康益处。
材料与方法
研究纳入25名45-65岁高CMD风险的绝经后女性,进行为期3个月的饮食干预试验。前1个月为对照期(维持习惯饮食),后2个月实验期每日补充16.6克85%黑巧克力、一杯绿茶(约200毫升)和100毫升混合果汁(含40%石榴汁、30%橙汁、30%浆果汁)。干预期间每日总多酚摄入量为1226微摩尔。在基线(T0)、干预开始(T1)和结束(T2)时收集24小时尿液样本,通过固相微萃取结合超高效液相色谱-串联质谱法测定116种酚类代谢物。
结果
饮食干预后,尿液酚类代谢物总量显著增加(从T1的238.09微摩尔升至T2的361.71微摩尔)。具体表现为:
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黄烷-3-醇衍生物: phase II结合型代谢物(如葡萄糖醛酸化和硫酸化表儿茶素)排泄量显著上升(p < 0.001)。
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苯基-γ-戊内酯和苯基戊酸: PVLs和PVAs的排泄量分别增长至135.75微摩尔和3.29微摩尔(log2FC分别为2.02和1.92),成为尿液中最主要的代谢物类别(占比37.5%)。
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尿石素: 来源于石榴和浆果中鞣花单宁的代谢产物,排泄量从5.00微摩尔增至15.59微摩尔(p < 0.001)。
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苯甲酸类: 可能源自花青素等化合物的微生物代谢,排泄量从13.19微摩尔升至18.00微摩尔(p = 0.018)。
多变量分析(PCA和PLS-DA)显示,干预后尿液代谢谱明显区分于基线,且VIP评分识别出15种关键代谢物(如5-(4′-HPVL-3′-Glc)、5-(HPVL-S)等)对区分贡献最大。热图分析进一步揭示显著的个体差异:根据代谢物排泄量,参与者可分为低、中、高生产者三组(各占32%、32%、36%),其中高生产者PVLs排泄量达226微摩尔,尿石素为30微摩尔。
讨论
本研究首次系统描绘了绝经后女性长期摄入多酚富集食物后的尿液代谢谱变化。PVLs、PVAs和尿石素等微生物衍生代谢物的增加,证实了肠道菌群在多酚生物转化中的核心作用。这些代谢物已被报道具有抗炎(如降低TNF-α)、改善血管功能(如抑制sVCAM-1)和增强胰岛素敏感性等活性,可能是饮食干预降低CMD风险的潜在机制。个体间代谢差异可能与绝经相关的肠道菌群失调有关,未来需结合微生物组学进一步明确表型与菌群构成的关联。
结论
每日摄入黑巧克力、绿茶和混合果汁可通过调节肠道微生物代谢,显著提升绝经后女性尿液中对心脏代谢健康有益的酚类代谢物(如PVLs、尿石素)水平。该研究为针对高危人群的精准营养干预提供了代谢组学证据,强调需结合个体代谢表型优化膳食策略。