《Food Bioscience》：Sorghum BRS 305 bran phenolic extract modulates the intestinal inflammation, morphology, and ileum–brain satiety pathway
in vivo (
Gallus gallus)
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本研究通过鸡胚模型评估高粱BRS 305麸皮多酚提取物对回肠炎症、形态及肠-脑饱腹轴的影响。结果显示，该提取物在健康和炎症条件下均能抑制NFκB和IL-1β表达，改善回肠结构，调节饱腹相关激素，为功能性食品开发提供依据，但长期效果需进一步验证。
作者：Vinícius Parzanini Brilhante de S?o José、Hércia Stampini Duarte Martino、Stephanie Michelin Santana Pereira、Melissa Yaxing Huang、Valéria Aparecida Vieira Queiroz、Bárbara Pereira da Silva、Elad Tako
单位：美国康奈尔大学食品科学系，伊萨卡市，纽约州14853
摘要
高粱中的酚类化合物具有改善炎症、促进肠道健康以及调节饥饿/饱腹感通路的潜力。本研究旨在评估高粱BRS 305麸皮酚提取物在健康和肠道炎症条件下对回肠形态、炎症以及回肠-大脑饱腹感轴的影响。24枚受精卵被随机分为4组：仅含生理盐水（18MΩH?O）、硫酸葡聚糖（DSS）诱导的肠道炎症组、高粱BRS 305麸皮酚提取物组（PE）以及DSS+PE组。孵化后，收集回肠和大脑组织进行形态学和分子分析。DSS通过增加核因子κB（NFκB）和白细胞介素1β（IL-1β）的基因表达来引发肠道炎症，而PE组则降低了健康组和炎症组的NFκB基因表达，并进一步降低了DSS+PE组的IL-1β基因表达。DSS还增加了瘦素和神经肽Y（NPY）的基因表达，同时减少了肽YY（PYY）和促黑素细胞皮质素原（POMC）的基因表达；而DSS+PE组则使这些反应恢复正常，增强了PYY和POMC的表达，同时降低了瘦素和NPY的基因表达。形态学分析显示，PE组提高了回肠绒毛的高度、绒毛表面积和杯状细胞的数量。富含阿皮geninidin和木犀草素idin的PE在计算机模拟对接实验中显示出与NFκB结合的潜力。这些发现表明，PE具有抗炎作用，能够改善肠道形态，并调节回肠-大脑饱腹感通路的关键成分，为将其作为促进肠道健康和调节食欲的功能性成分提供了依据。需要进一步的长期研究来验证这些分子变化是否能转化为减少食物摄入量和体重增加的效果。
引言
肠道炎症是破坏胃肠道稳态的关键因素，会对上皮完整性、通透性和肠-脑通信产生深远影响。促炎细胞因子如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和白细胞介素-6（IL-6）会损害肠道形态，改变屏障功能，并干扰调节性肠内分泌肽的分泌。因此，这些炎症过程会通过干扰来自肠道的信号而负面影响代谢调节（El-Salhy等人，2016；Richards等人，2016；Asadi等人，2022）。
在受肠道炎症影响的通路中，肠-脑饱腹感通路在调节食物摄入、减少饥饿感和促进餐后饱腹感方面起着核心作用，对能量平衡的调节至关重要（Clark等人，2017）。在禽类中，食欲调节主要由漏斗核（infundibular nucleus）介导，该结构是哺乳动物弓状核（arcuate nucleus）的功能同源物，其中包含促进食欲的神经肽Y（NPY）神经元和抑制食欲的促黑素细胞皮质素原（POMC）神经元（Tachibana等人，2016）。
这些神经元群体通过肠内分泌肽（如肽YY（PYY）的分泌而持续受到肠道信号的调节，PYY由回肠L细胞分泌。PYY抑制促进食欲的通路并刺激下丘脑的抑制食欲信号通路，从而参与饥饿-饱腹感的控制（Holzer等人，2012；Schalla等人，2021；Xiao等人，2024）。然而，炎症状态会抑制PYY和胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的合成，破坏下丘脑的抑制食欲信号通路，最终导致食欲失调和能量平衡紊乱（El-Salhy等人，2016；Asadi等人，2022）。因此，控制肠道炎症对于维持肠道完整性和肠-脑饱腹感通路的功能至关重要。
在这方面，酚类化合物因其抗氧化、抗炎和调节肠道的功能而受到越来越多的关注。这些生物活性化合物已被证明可以改善肠道形态，调节肠道微生物群的活动和短链脂肪酸的产生，并增强与饱腹感相关的肽的分泌（Amalia等人，2022；Grau-bové等人，2020；Xie等人，2023）。高粱BRS 305特别富含酚类化合物，尤其是3-脱氧花青素类化合物如木犀草素idin和阿皮geninidin，这些化合物与肠道和代谢益处相关（da Silva等人，2025；de S?o José等人，2025）。尽管有报道称全谷物高粱的消费可以改善饱腹感并调节炎症通路（Lúcio等人，2023；Martinez等人，2023），但目前尚不清楚这些效果是否可以归因于其酚类成分。
“in ovo”（子宫内）给药模型是一种成熟的方法，用于研究对肠道发育的早期影响，能够在不受到孵化后饮食干扰的情况下评估形态学、功能和分子变化（Shehata等人，2021）。使用该模型进行的早期营养干预已显示出对肠道健康和代谢通路调节的长期影响（Be?dowska等人，2024；Kpossou等人，2024；Yu等人，2024）。
因此，本研究旨在评估高粱BRS 305麸皮酚提取物在“in ovo”模型（Gallus gallus）中对回肠炎症、肠道形态和肠-脑饱腹感轴的影响，包括有无DSS诱导的肠道炎症情况。
酚类提取物的制备
BRS 305杂交高粱（Sorghum bicolor）由巴西米索拉戈阿斯（Sete Lagoas，MG）的Embrapa Milho e Sorgo公司生产。种子经过手工挑选后，使用PRL迷你去壳机（Nutana Machine Co.，萨斯卡通，加拿大）（碳化硅砂轮，60目；转速1200 rpm）进行去壳，以获得高粱麸皮。提取过程如下：将3.0克高粱麸皮加入25毫升80%乙醇（体积比：99.5%，Dinamica Química?），并在室温（22°C ± 2°C）下搅拌2小时。
结果
高粱BRS 305麸皮酚提取物含有丰富的总酚类化合物、缩合单宁和3-脱氧花青素类化合物（木犀草素idin和阿皮geninidin）（见表2）。
DSS处理改变了与肠道炎症相关的分子信号通路，因为DSS组的回肠NFκB基因表达水平高于其他实验组（p < 0.05）。PE组相比DSS组有效降低了NFκB的表达。
讨论
在本研究中，我们评估了高粱BRS 305麸皮酚提取物在健康条件下以及由DSS诱导的肠道炎症模型中对肠道炎症、形态和肠-脑饱腹感轴的影响。即使在健康条件下，PE也降低了NFκB基因表达，同时增加了回肠绒毛的高度、表面积和每个绒毛上的杯状细胞总数。DSS处理引发了肠道炎症，这通过增加相关基因的表达得到了证实。
结论
我们的研究表明，高粱BRS 305麸皮酚提取物在健康和肠道炎症条件下均表现出抗炎作用，并改善了肠道形态。此外，在炎症条件下，该提取物减少了大脑中的促进食欲神经元，增加了抑制食欲神经元，并降低了促进食欲的肠道基因的表达。然而，仍需进行长期研究以确认这些效果。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本文研究的利益冲突。
作者贡献声明
Hercia Martino：撰写、审稿与编辑、研究监督、数据分析、概念构建。
Vinicius de S?o José：撰写、方法设计、研究实施、数据分析。
Barbara Silva：撰写、审稿与编辑。
Valeria Queiroz：撰写、审稿与编辑。
Melissa Y. Huang：方法设计、数据分析。
Stephanie Pereira：撰写、方法设计、研究实施、数据分析。
Elad Tako：撰写、审稿与编辑。
未引用参考文献
Austin and Marks, 2008; Clark and Duncan, 2017; El-Salhy and Hatlebakk, 2016; Livak and Schmittgen, 2001; Martinez et al., 2021; Maxson and Rooney, 1972; Tachibana and Tsutsui, 2016; Trott and Olson, 2010; Yang and Yu, 2021; Yu et al., 2024.
利益声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文研究的财务利益或个人关系。资金来源未参与研究设计、数据收集与分析、手稿撰写或文章发表决策的过程。
资助
本研究得到了高等教育人员协调委员会（CAPES）（项目编号：001）、国家科学技术发展委员会（CNPq）（项目编号：442621/2023-0）和国家科学技术发展委员会（CNPq）（项目编号：312807/2023-6）的支持。
致谢
感谢康奈尔大学、维索萨联邦大学、巴西农业研究公司（EMBRAPA）玉米和高粱部门、高等教育人员协调委员会（CAPES）、米纳斯吉拉斯州研究与发展局（FAPEMIG）、以及研究生产力奖学金项目（项目编号：312807/2023-6）的支持。
