《Journal of Agriculture and Food Research》：NMR and HPLC-Q-Orbitrap-MS/MS-based profiling of pea (
Pisum sativum L.) seedlings reveals secondary metabolites with in vitro anti-muscle atrophy activity
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本研究针对人口老龄化背景下缺乏安全有效肌肉萎缩干预措施的临床需求，通过系统分离豌豆幼苗活性成分并利用C2C12细胞模型，首次发现其黄酮苷类成分可通过激活AKT/mTOR通路、抑制Atrogin-1/MuRF-1表达显著改善地塞米松诱导的肌萎缩，为豌豆幼苗作为功能性食品原料开发提供科学依据。
随着全球人口老龄化进程加速，肌肉减少症（sarcopenia）已成为威胁老年人生活质量的重要健康问题。这种与年龄相关的骨骼肌质量与功能进行性丧失的疾病，不仅增加跌倒和骨折风险，更导致独立生活能力下降。当前临床使用的睾酮等药物虽有一定疗效，但存在前列腺增生、男性型秃发等副作用，使得开发天然、安全的干预策略成为研究热点。
在这一背景下，豌豆（Pisum sativum L.）幼苗这一在东亚传统食用的植物引起了研究者注意。已有研究表明，植物幼苗阶段常积累更高浓度的次生代谢物，如西兰花幼苗中硫代葡萄糖苷含量可达成熟植株的20-50倍。然而，关于豌豆幼苗化学成分系统分析及其抗肌肉萎缩活性的研究仍存在空白。为此，韩国生物科学与生物技术研究所的Hangyeol Lee团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表论文，通过整合现代分析技术与分子生物学方法，深入解析了豌豆幼苗的生物活性潜力。
研究人员采用核磁共振（NMR）和高效液相色谱-四极杆-轨道阱质谱（HPLC-Q-Orbitrap-MS/MS）技术，对韩国"清美"品种豌豆幼苗进行了系统分析。通过柱色谱和中压液相色谱从2千克干燥材料中分离纯化化合物，利用600 MHz核磁共振仪进行结构解析，并采用C2C12小鼠骨骼肌细胞模型评估抗肌萎缩活性。细胞实验通过地塞米松诱导肌萎缩，采用甲苯胺蓝染色测量肌管直径，实时定量PCR（qRT-PCR）和蛋白质印迹（Western blot）分析关键基因和蛋白表达。
3.1. 核磁共振波谱数据与分离化合物的结构
研究成功鉴定出14种主要代谢物，包括9个黄酮醇苷（PS-1至PS-9）、2个酚类化合物（PS-10、PS-11）和3个大豆皂苷（PS-12至PS-14）。其中PS-9（山奈酚-3-O-（6''''-O-（Z）-对香豆酰基槐糖三糖苷））为首次发现的新化合物，其顺式对香豆酰化结构通过1H NMR中δ 7.53 (d, J=15.6 Hz)和6.37 (d, J=16.2 Hz)的烯烃质子信号确认。
3.2. 通过UPLC-轨道阱-MS分析表征化合物
质谱分析精确确定了各化合物的分子式和特征碎片离子。如PS-1（槲皮素-3-O-槐糖三糖苷）在m/z 787.19328处产生[M-H]-离子，MS/MS显示m/z 300、271等槲皮素特征碎片；PS-2（山奈酚-3-O-槐糖三糖苷）在m/z 771.19837处产生[M-H]-离子，碎片m/z 284证实山奈酚苷元结构。
3.3. 豌豆幼苗提取物及其组分缓解地塞米松诱导的肌管萎缩
200 μg/mL PSE处理使地塞米松诱导的肌管直径萎缩从66%恢复至88%（p<0.001）。六种黄酮苷（PS-2至PS-7）在100 μM浓度下均显著改善肌萎缩，其中PS-4（槲皮素-3-O-（6''''-O-芥子酰基槐糖三糖苷））效果最佳（恢复至91.1%），而大豆皂苷类成分未显活性。
3.4. 提取物及成分调控AKT磷酸化与肌肉特异性连接酶表达
机制研究表明，PSE通过激活AKT/mTOR通路（磷酸化AKT和总mTOR蛋白表达上调）并抑制泛素连接酶Atrogin-1和MuRF-1的基因与蛋白表达发挥抗萎缩作用。有效单体成分均呈现相似调控模式，如PS-4处理使MuRF-1 mRNA表达降低至地塞米松组的0.3倍（p<0.001）。
本研究首次系统阐明了豌豆幼苗中黄酮苷类成分通过双重调控蛋白合成（AKT/mTOR）与降解（泛素-蛋白酶体）通路抗肌萎缩的分子机制。特别是发现含芥子酰基或对香豆酰基的黄酮苷（如PS-4、PS-5）活性显著优于简单苷元，提示酰化修饰可能增强生物活性。尽管高分子量黄酮苷的口服生物利用度问题仍需深入探讨，但研究为开发豌豆幼苗功能性食品提供了扎实的科学基础，也为从传统食用植物中发掘肌肉健康干预策略开辟了新途径。
