《Food Chemistry》：Citrus flavonoid–enriched milk protects against intestinal oxidative stress and barrier dysfunction in mice
编辑推荐：
柑橘黄酮（CFE）补饲显著提升奶牛乳中活性黄酮含量及抗氧化能力，改善肠道氧化应激、炎症反应和屏障功能，并调节肠道菌群，为功能性乳制品开发提供依据。
何英瑞|秦一庚|徐文军|闫继通|沈毅|叶彤|牛浩宇|谭健|江林树|赵玉超
中国北京农业大学动物科学与技术学院奶牛营养重点实验室，北京102206
摘要
本研究探讨了在奶牛日粮中添加柑橘类黄酮提取物（CFE）对牛奶成分的影响及其对肠道氧化应激的保护作用。每日补充150克CFE可显著提高牛奶中的生物活性黄酮含量，包括橙皮苷、纳瑞汀、柚皮苷及其结合代谢物，以及多甲氧基黄酮类化合物如诺比利汀和柑橘素。这些变化伴随着总酚类和黄酮类化合物浓度的增加以及牛奶抗氧化能力的提升。在脂多糖（LPS）诱导的小鼠模型中，富含CFE的牛奶能够增强全身和肠道的抗氧化酶活性，减少炎症细胞因子的产生，并上调紧密连接蛋白及Nrf2/HO-1/NQO1通路相关基因的表达。组织学分析证实肠道形态和杯状细胞的数量得到了恢复。此外，CFE的添加还调节了肠道微生物群，增加了有益菌属（如乳酸菌、拟杆菌属）的数量，同时减少了有害菌属（如脱硫弧菌属）的比例。总体而言，这些结果表明富含柑橘类黄酮的牛奶具有抗氧化、抗炎和保护肠道的作用，支持其作为功能性乳制品的潜力。
引言
肠道内的慢性氧化应激越来越被认为是黏膜炎症及相关疾病的主要诱因（Shoham等，2025）。在炎症性肠病（IBD）中观察到的活性氧（ROS）过量产生会超出内源性抗氧化防御系统的能力，损害肠道上皮并破坏屏障完整性，从而维持炎症循环（Axelrad等，2021；Muro等，2024）。因此，增强肠道抗氧化能力和维持肠道稳态的饮食策略日益受到关注。
牛奶和乳制品被各年龄段和文化的消费者广泛消费，使其成为传递健康促进性生物活性化合物的理想载体（Ma等，2024；Singh & Gaur，2024）。牛奶天然含有亲脂性和亲水性抗氧化成分，包括 conjugated linoleic acid、α-生育酚、β-胡萝卜素、抗坏血酸、酚类化合物以及来自酪蛋白和乳清蛋白的生物活性肽，这些成分共同作用于抗氧化保护和产品稳定性（Dias等，2020；Gra?yna等，2017；Niero等，2018）。
Agulló等人（2024）在商业牛奶和山羊奶中鉴定出25种酚类代谢物，表明牛奶可以作为生物活性酚类的膳食来源，而富含（多）酚类的饮食可能进一步增加牛奶中的这些成分含量。越来越多的证据表明，通过调整奶牛的日粮可以增强牛奶的抗氧化特性（Delgadillo-Puga等，2019；Ianni等，2019；Ianni等，2021）。此外，摄入富含（多）酚类的牛奶与啮齿动物的代谢改善和组织炎症减轻有关，这支持其作为功能性食品的潜力（Delgadillo-Puga等，2020；Zhang等，2024）。
此外，膳食（多）酚类的添加已被证明能够增强牛奶的抗氧化能力。添加植物来源的（多）酚类（如金合欢提取物、葡萄渣、橄榄叶和红三叶草异黄酮）可显著提高反刍动物的牛奶抗氧化活性，其保护作用在氧化应激和炎症小鼠模型中得到了验证（Zhang等，2024）。综上所述，这些研究表明膳食（多）酚类和黄酮类是生产具有增强抗氧化特性的功能性乳制品的有效策略。
柑橘果皮和柑橘加工副产品是黄酮类化合物的丰富来源，主要包括橙皮苷、柚皮苷、柑橘素和诺比利汀，它们主要通过调节NF-κB和Nrf2等细胞信号通路来发挥健康促进作用，而非直接清除自由基（Jang等，2013；Subramanian等，2015；Syed等，2020）。最新研究进一步表明，柑橘类黄酮可以缓解肠道氧化应激、保持上皮屏障完整性并调节肠道微生物群组成（He等，2023；Liu等，2025）。鉴于全球产生的大量柑橘副产品，将其用作奶牛的饲料添加剂是一种可持续的生产增值功能性牛奶的方法。我们之前的研究表明，添加柑橘果皮提取物可使牛奶中的总酚类含量从约107微克没食子酸当量/毫升增加到156微克没食子酸当量/毫升，总黄酮类含量从51微克槲皮素当量/毫升增加到74微克槲皮素当量/毫升，并显著提升牛奶的抗氧化能力（Zhao等，2022；Zhao等，2022）。
然而，富含柑橘类黄酮的牛奶是否能有效抵御肠道氧化应激和屏障功能障碍仍需进一步研究。因此，我们假设添加了柑橘类黄酮提取物（CFE）的奶牛所产的牛奶能够增强抗氧化防御、减轻肠道炎症并改善肠道屏障功能。为了验证这一假设，我们在脂多糖（LPS）诱导的小鼠模型中评估了富含柑橘类黄酮的牛奶对全身和肠道抗氧化反应、炎症标志物、肠道屏障完整性和肠道微生物群组成的影响。
动物使用与伦理声明
所有涉及动物的实验程序均遵循1986年《动物（科学实验）法》及相关指南、欧盟2010/63号指令关于用于科学目的的动物保护的规定进行。奶牛实验获得了北京农业大学动物护理和使用委员会的批准（批准编号：BUA612403041，日期：2024年3月4日），小鼠实验也获得了相应批准。
牛奶中的抗氧化能力和生物活性化合物
为了评估CFE日粮添加是否改变了牛奶的抗氧化特性，我们测定了相关生化指标。与对照组牛奶（CFE0）相比，添加了150克CFE的奶牛所产的牛奶总抗氧化能力（T-AOC）显著提高（P < 0.0001；图1b）。同样，CFE150组的CAT活性也明显高于CFE0组（P < 0.01；图1c），GSH-Px活性也有显著提升（P < 0.01；图1d）。
讨论
本研究通过日粮补充CFE显著提高了牛奶中的柑橘类黄酮及其代谢物的含量，证实了这些生物活性化合物从饲料到牛奶的有效转移。富集的成分包括多种糖基化黄酮类（如橙皮苷、橙皮苷-7-O-葡萄糖苷、纳瑞汀和柚皮苷）及其相应的黄酮苷元（橙皮苷和柚皮苷原）和II相结合物（橙皮苷-7-硫酸盐）。
结论
本研究证明，在奶牛日粮中添加柑橘类黄酮提取物可显著提高牛奶中的黄酮类及其代谢物含量，包括黄酮苷、黄酮苷元、多甲氧基黄酮类和酚类衍生物。富集后的牛奶具有更强的抗氧化能力，当喂给LPS诱导的小鼠时，能够增强全身和肠道的抗氧化防御，减轻炎症，强化肠道屏障功能，并对肠道健康产生积极影响。
作者贡献声明
何英瑞：撰写初稿、实验设计。秦一庚：方法学设计、实验实施。徐文军：实验实施。闫继通：实验实施。沈毅：数据整理。叶彤：实验实施。牛浩宇：实验实施。谭健：软件应用。江林树：资金筹集、概念构思。赵玉超：撰写与编辑、撰写初稿、资金筹集、概念构思。未引用的参考文献
Avila-Nava, Medina-Vera, Toledo-Alvarado, Corona 和 Márquez-Mota, 2023
Tian 等, 2025
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
本研究得到了北京畜牧业创新团队（BAIC05-2025）和国家自然科学基金（32302767）的支持。
