《Food Chemistry》：Bioaccessibility of phenolics and anti-inflammatory effects during
in vitro simulated digestion of enzymatically broken bee-collected pollen
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蜂收集花粉经超声辅助酶解后，其破碎形态达5.20±0.65μm，多酚和黄酮生物可及性分别提升118.0%和136.4%，200μg/mL浓度可有效抑制NO、TNF-α和IL-1β炎症因子释放。
李可居|赵佳琪|王若文|曹静泽|王秋宁|刘全全|于文杰|郭夏莉|李金旺|宁芳健|罗丽萍
老年营养与健康重点实验室（北京工商大学），教育部，中国北京100048
摘要
蜜蜂采集的花粉（BCP）几乎是一种完整的营养来源，但其坚硬的外壁限制了化学成分的释放。我们之前的研究发现，使用纤维素酶、果胶酶和Protamex?蛋白酶（U-3ER）对油菜花粉进行超声辅助处理可以有效破坏花粉壁。然而，从破裂的花粉壁中释放化学成分的机制仍不清楚。本研究评估了U-3ER的形态、化学组成及其抗炎作用。结果表明，经过处理的U-3ER呈颗粒状，粒径为5.20±0.65微米。酚类和黄酮类物质的生物利用度分别达到了118.0%和136.4%。此外，200微克/毫升的U-3ER显著抑制了NO的产生，并减少了TNF-α和IL-1β的分泌，从而减轻了炎症反应。总之，模拟消化过程提高了U-3ER中化学成分的生物利用度。这些发现为开发高附加值的花粉产品提供了重要基础。
引言
蜜蜂采集的花粉（BCP）是由工蜂将植物花粉与唾液和花蜜混合形成的颗粒状物质。它是蜜蜂的重要食物来源，也因其丰富的化学成分而被称为“天然超级食品”（Qiao等人，2024年）。近年来，关于BCP的营养成分和生物活性物质的研究逐渐增多。已在来自不同植物的BCP中鉴定出200多种化学成分（Qiao等人，2024年），包括蛋白质、氨基酸、碳水化合物、酚类、维生素和苯酰胺（Kosti?等人，2023年；Laaroussi等人，2023年；Qiao等人，2023年；Zhang等人，2025年）。这些丰富的化学成分赋予了BCP多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗菌、抗动脉粥样硬化和抗前列腺疾病的作用（Zhang等人，2022年；Zhang, Yao等人，2023年；Kyselka等人，2018年）。以往的研究主要集中在BCP中的酚类化合物上。然而，最近的研究表明，BCP中的苯酰胺也表现出显著的生物活性，并具有重要的分类学意义。此外，与酚类相比，苯酰胺更可能是BCP生物活性的主要载体（Miyata等人，2022年；Zhang, Zhu等人，2023年；Kosti?, ?obano?lu等人，2025年）。目前，BCP作为一种功能性成分被广泛用于各种产品中，如饮料（Kosti?, Sknepnek等人，2025年）、酸奶（Karabagias等人，2018年）、香肠（Novakovi?等人，2021年）和化妆品（Xi等人，2018年），以提升其营养价值和功能特性。
花粉壁的结构极其复杂，由花粉外层（pollenkitt）、外壁（exine）和内层（intine）组成（Qiao等人，2024年）。花粉外层主要由不饱和脂质和挥发性物质构成，这些挥发性物质赋予了花粉独特的香气（Rawat等人，2024年；Zhao等人，2023年）。外壁的主要成分是孢粉素（sporopollenin），其化学骨架主要由多羟基脂肪族化合物和多酮衍生的脂肪族α-吡喃组成（Albano等人，2024年；Sharma等人，2024年）。这种物质具有极强的化学稳定性，目前被广泛用于微胶囊和多功能材料的制备（Aylanc等人，2025年）。内层主要由纤维素、半纤维素和果胶组成，包裹着花粉内部物质（Sharma等人，2024年）。花粉壁的存在极大地阻碍了人体对BCP内部营养物质的吸收和利用（Qiao等人，2024年）。因此，需要对BCP进行破壁处理。常见的破壁方法包括超声处理（Wu等人，2019年）、超细研磨（Yuan等人，2024年）、超临界流体萃取（Sharma等人，2024年）和发酵破壁（Zhang等人，2023年）。然而，传统的破壁方法仍存在一些挑战：物理方法容易降解热不稳定成分且成本较高，而微生物发酵方法可能存在污染风险（Li等人，2024年；Qiao等人，2024年）。相比之下，酶法破壁在温和条件下操作，效率高且破壁效果好，是一个有前景的替代方案（Alcalá-Orozco等人，2024年；Xue & Li，2023年）。我们之前的研究发现，超声处理结合纤维素酶、果胶酶和Protamex复合蛋白酶可以有效破坏油菜花粉的壁，从而促进多酚、可溶性糖和苯酰胺等化学成分的释放，同时蛋白质被酶水解成小分子生物活性肽（Li等人，2024年）。然而，我们尚未评估破壁前后BCP中化学成分的生物利用度，特别是酚类和苯酰胺的生物利用度。
体外模拟消化模型是一种有效工具，可用于模拟食物成分在胃肠道条件下的结构变化以及营养素的生物利用度（Brodkorb等人，2019年）。此外，该模型能很好地适应食物的组成、加工技术和物理化学性质，并降低成本（Hueso等人，2025年）。由于BCP的特殊结构，模拟消化可以观察其形态变化和营养素的消化吸收情况。Aylanc等人（2023年）评估了不同植物来源的BCP和蜜蜂花粉样本在体外模拟消化过程中的消化率和化学成分变化。他们发现，蜜蜂花粉的蛋白质消化率（76%）高于BCP（69%），且某些可溶性糖的消化率也更高。
炎症是机体对感染、损伤或化学刺激的防御反应（Zhao等人，2023年）。慢性炎症会反复破坏细胞和组织，引发多种疾病，包括肠道炎症（Zhang, Yao等人，2023年）。研究表明，包括白细胞介素（IL-6）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素1β（IL-1β）在内的炎症因子通过调节肠道上皮细胞的增殖、分化和存活影响癌症的发展（Shao等人，2020年）。这种调节作用与肠道上皮细胞中活性氧的失衡密切相关（Wang等人，2019年）。筛选具有抗炎作用的食物成分并调整饮食组成是预防和控制肠道炎症的潜在策略。研究表明，大蒜多糖（Shao等人，2020年）、霍尔登碱（Zhu等人，2023年）和BCP（Li等人，2019年）可以抑制肠道炎症。Li等人（2019）使用Camellia sinensis的BCP提取物分析了LPS诱导的小鼠急性肺损伤血清中的代谢物变化。结果表明，预处理的BCP对甘油磷脂代谢具有显著的抗炎和调节作用。
基于此，本研究采用超声辅助酶解法处理油菜花粉，然后利用体外模拟消化模型研究了不同处理条件下BCP的形态差异、化学成分和生物利用度。此外，还通过LPS诱导的炎症模型在鼠RAW264.7巨噬细胞中评估了BCP的抗炎活性及其潜在机制。
样本和化学试剂
2022年从青海省湖珠县的不同蜂箱中收集了油菜花粉（Brassica campestris L.），并将其混合成复合样本。样本储存在-20°C、避光条件下。通过花粉学方法确定BCP的植物来源为单花花粉（Keller等人，2015年）。以下试剂从商业供应商处购买：α-淀粉酶（唾液来源）、胃蛋白酶和胰蛋白酶（上海源业生物技术有限公司）
体外模拟消化对BCP形态和主要物理化学指标的影响
显微镜观察显示，体外模拟消化后RBP仍然保持完整（图1）。这表明体外模拟消化未能破坏花粉壁，因此内部化学成分可能未被释放。UR花粉细胞在口腔和胃部的消化过程中保持了完整的花粉壁，但在肠道消化过程中出现破裂和降解。
结论
本研究探讨了超声辅助酶解对体外模拟消化的油菜花粉（BCP）的影响，并评估了消化产物的抗炎活性。显微镜观察发现，未破坏的花粉在消化后仍保持完整，而经过超声辅助酶解处理的BCP花粉壁呈现碎片状，内部成分得以释放。
CRediT作者贡献声明
李可居：撰写初稿、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建。赵佳琪：撰写初稿、结果验证、方法学设计、实验实施。王若文：数据可视化、方法学设计、实验实施。曹静泽：数据可视化、结果验证、实验实施。王秋宁：结果验证、实验实施。刘全全：数据可视化、方法学设计、实验实施。于文杰：方法学设计、实验实施。郭夏莉：数据可视化、结果验证、实验实施。李金旺：
未引用参考文献
Dong, Gao, Wang等人，2015
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本研究得到了中国国家重点研发计划（2025YFF1107600）、国家自然科学基金（32001779）和北京工商大学人才引进计划启动项目（19008022338）的支持。
