《Food Research International》：Selenylation enhances anti-melanogenic activity of polysaccharide from
Cinnamomum cassia Presl. by regulating the CREB/MITF/tyrosinase pathway
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芒果多酚类物质在动态胃肠道模拟系统中的代谢及其对肠道菌群的影响。通过连续5天喂养10g/天芒果果泥，结合simgi?多 compartments动态模拟系统，分析胃、小肠及结肠（升结肠、横结肠、降结肠）中多酚代谢产物和菌群变化。研究发现芒果多酚在结肠经微生物代谢生成苯甲酸、肉桂酸等酚酸类物质，同时伴随短链脂肪酸（SCFA）合成显著增加（如丁酸浓度从6mM升至47mM）和氨离子浓度显著降低（从275mg/L降至51mg/L），菌群中双歧杆菌等有益菌丰度明显提升。证实芒果多酚可促进肠道有益代谢产物的生成，改善肠道微生态环境。
萨尔杜德·卡塞雷斯-希门尼斯（Salud Cáceres-Jiménez）、娜塔莉亚·莫利内罗（Natalia Molinero）、卡罗莱纳·库埃瓦（Carolina Cueva）、何塞·曼努埃尔·莫雷诺-罗哈斯（José Manuel Moreno-Rojas）、贝戈尼亚·巴托洛梅（Bego?a Bartolomé）、M·维多利亚·莫雷诺-阿里巴斯（M. Victoria Moreno-Arribas）和赫玛·佩雷拉-卡罗（Gema Pereira-Caro）
食品分析与技术系，拉巴纳莱斯校区（Campus Rabanales），达尔文学院（Ed. Darwin），科尔多瓦大学附属机构，14071科尔多瓦，西班牙
摘要
本研究利用动态胃肠道模拟器simgi?评估了胃肠道消化和结肠发酵对芒果（多）酚类物质的影响及其对肠道微生物群的作用。该系统每天摄入10克芒果泥，持续五天，提供89.5微摩尔的酚类化合物，并接种了三名健康捐赠者的粪便微生物群。通过UHPLC-HRMS分析了来自胃、小肠和结肠（升部、横部和降部）的样本，以鉴定母体化合物和代谢物。通过16S rRNA基因测序对微生物群进行了分析，同时通过测定短链脂肪酸（SCFA）和铵离子（NH??）来评估代谢活性。芒果（多）酚类物质主要在结肠中经历了广泛的微生物代谢，生成了苯甲酸、苯丙酸、肉桂酸和羟基苯类物质，并减少了没食子酰衍生物的含量。在喂养期间，总（多）酚类物质的含量逐渐显著增加，特别是在结肠发酵阶段，从稳定期的66微摩尔增加到喂养96小时后的174微摩尔。短期摄入芒果改变了微生物群组成，增加了有益菌株（如双歧杆菌属）的相对丰度。在代谢活性方面，升部结肠中的丁酸产量显著增加，从6毫摩尔升高到47毫摩尔。同时，在整个喂养期间，所有结肠区域的铵离子浓度显著降低，从275毫克/升降至实验结束时的51毫克/升。总体而言，这些发现证实了芒果（多）酚类物质能够促进生物活性代谢物的产生，并有助于维持更健康的肠道环境。
引言
多年来，来自水果和蔬菜的膳食（多）酚类物质因其能够预防非传染性疾病（del Río等人，2013年；Rodríguez-Mateos等人，2014年；Mérida等人，2023年）以及调节肠道微生物群（Mosele等人，2015年；Rodríguez-Daza等人，2021年；Tomás-Barberán等人，2016年）而受到广泛关注，从而支持宿主健康。芒果是酚类化合物的丰富来源，包括3,4,5-三羟基苯甲酸（没食子酸）和没食子酰衍生的（多）酚类物质，以及其他羟基苯甲酸、肉桂酸苷、黄酮醇苷和黄烷-3-醇（Ala?ón等人，2019年；Burton-Freeman等人，2017年；Cáceres-Jiménez等人，2023年；Palafox-Carlos等人，2012年）。摄入芒果（多）酚类物质与预防炎症性肠病（Kim等人，2017年；Kim等人，2020年）、胃肠道和呼吸道感染（Anaya-Loyola等人，2020年）以及缓解与肥胖相关的代谢紊乱（Barnes等人，2016年；Fang等人，2018年；Rosas等人，2022年）有关。此外，芒果（多）酚类物质还可以调节肠道微生物群的组成和功能（Keathley等人，2022年；Kim等人，2020年）。
这些效应主要由摄入后（多）酚类物质产生的代谢物和分解产物介导（Williamson等人，2018年）。一旦进入结肠，（多）酚类物质及其代谢物可以影响微生物群，并增强短链脂肪酸（SCFAs）的生物合成，从而通过促进有益菌株和抑制有害菌株来促进肠道健康（Cueva等人，2016年；Zorraquín等人，2020年）。最近的一项体内研究表明，芒果（多）酚类物质，特别是没食子酰和羟基肉桂酸衍生物，在上消化道中经历了广泛的代谢，产生苯甲酸和肉桂酸作为II期代谢物被吸收（Cáceres-Jiménez等人，2024年）。此外，在尿液中检测到了羟基苯类衍生物、苯乙酸和马尿酸，这些物质来源于结肠微生物活动或涉及芳香氨基酸的联合途径（Cáceres-Jiménez等人，2024年）。使用摄入芒果后的回肠液作为发酵底物的体外实验进一步证明了这些化合物在静态条件下的微生物转化（Cáceres等人，2025年）。尽管有这些发现，但对芒果（多）酚类物质的代谢及其与肠道微生物群相互作用的详细了解仍然有限。
动态体外模型是一种有价值的方法，可以填补这一空白。simgi?系统是一个完全由计算机控制的多室模拟器，可以模拟胃肠道消化和特定区域的结肠发酵，整合了蠕动混合、酶促过程和微生物活性（Barroso等人，2015年；Cueva等人，2015年）。该模型已成功应用于研究富含（多）酚类物质的食物，如红酒（Cueva等人，2015年；Tamargo等人，2023年）、葡萄（Gil-Sánchez等人，2018年；Gil-Sánchez等人，2020年）、啤酒（Rodríguez-Saavedra等人，2023年）和蔓越莓（Tamargo等人，2022年）。
以往关于芒果（多）酚类物质的研究大多依赖于静态消化模型来评估其生物可利用性（Herrera-Cazares等人，2017年；Hernández-Maldonado等人，2019年；Gutiérrez-Sarmiento等人，2020年；Ordó?ez-Díaz等人，2020年）。虽然已经使用TIM-2等动态结肠发酵模型来研究芒果皮或果肉来源底物的微生物代谢，并且simgi?系统已应用于其他食物基质，但将生理相关的芒果食物基质与动态多室胃肠道模拟器结合起来的研究仍然很少。据我们所知，这是首次使用完全由计算机控制的多室动态胃肠道模型来评估反复短期摄入整个芒果泥的效果。这种方法允许连续五天的喂养，并能够在受控的体外条件下评估结肠各区域的微生物和代谢反应，提供芒果（多）酚类物质代谢、肠道微生物群调节、短链脂肪酸产生和铵离子动态的综合性分析。
化学物质和试剂
苯甲酸（≥99.5%，目录编号242381）、1,2,3-三羟基苯（焦性没食子酚，≥99%，目录编号16040）、3,4-二羟基苯甲酸（≥97%，目录编号37580）、4′-羟基-3′-甲氧基肉桂酸（阿魏酸，99%，目录编号128708）、4′-羟基-3′,5′-二甲氧基肉桂酸（芥酸，≥98%，目录编号D7927）、1,3,5-三羟基苯（邻苯二酚，≥99%，目录编号79330）、5-氧-咖啡酰奎宁酸（绿原酸，≥95%，目录编号C3878）、3-羟基苯甲酸（99%，目录编号H20008）、4-羟基-3-甲氧基苯甲酸
结果与讨论
芒果是膳食（多）酚类物质的丰富来源，包括3,4,5-三羟基苯甲酸和没食子酰衍生物，其健康效应主要由微生物代谢物介导。尽管有先前的研究，但芒果（多）酚类物质的代谢命运及其与肠道微生物群的相互作用在动态和生理相关条件下仍不完全清楚。在本研究中，我们通过使用动态胃肠道模拟器simgi?来探讨这一空白。
结论
本研究表明，连续五天摄入芒果泥会显著改变（多）酚类物质的代谢和肠道微生物群的组成及功能，如simgi?模拟器所示。某些酚类代谢物（包括没食子酸、1,2,3-三羟基苯和各种苯丙酸、肉桂酸及羟基苯甲酸衍生物）的水平升高，同时没食子酰衍生物的含量减少，表明芒果经历了活跃的微生物生物转化。
科学写作中生成式AI的声明
在准备这项工作时，作者没有使用任何AI工具。
CRediT作者贡献声明
萨尔杜德·卡塞雷斯-希门尼斯（Salud Cáceres-Jiménez）：写作 – 审稿与编辑、原始草稿撰写、软件使用、方法论设计、实验实施、数据分析。娜塔莉亚·莫利内罗（Natalia Molinero）：写作 – 审稿与编辑、软件使用、方法论设计、实验实施、数据分析。卡罗莱纳·库埃瓦（Carolina Cueva）：写作 – 审稿与编辑、方法论设计、实验实施、数据分析。何塞·曼努埃尔·莫雷诺-罗哈斯（José Manuel Moreno-Rojas）：写作 – 审稿与编辑、数据可视化、资源准备。贝戈尼亚·巴托洛梅（Bego?a Bartolomé）：写作 – 审稿与编辑、数据可视化、资源准备。M·维多利亚（M. Victoria）：
资助
本研究得到了欧洲区域发展基金（ERDF）、西班牙科学、创新与大学部（MCIU）和西班牙国家研究机构（AEI）的资助，项目名称为“健康患者和回肠造口患者中芒果（多）酚类的生物利用度：体内生物活性形式对胃肠道健康的影响”（RTI2018-096703-J-I00）。萨尔杜德·卡塞雷斯-希门尼斯（S. Cáceres-Jiménez）获得了西班牙科学、创新与大学部提供的博士前奖学金支持。
未引用的参考文献
Braune和Blaut，2016
Cáceres-Jiménez等人，2025
Callahan等人，2016
Callahan, Sankaran, Fukuyama, McMurdie和Holmes，2016
Del Rio等人，2013
Louis和Flint，2016
Ordo?ez-Díaz等人，2020
Rechner，2004
Rodriguez-Saavedra等人，2023
Sumner等人，2007
Zhao等人，2023
Zhao, Lau, Zhong和Chen，2023
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
我们感谢参与研究的志愿者以及Raquel de Diego（CIAL-CSIC）的支持。
