迈向更安全的食物:一种基于槲皮素的高性能电位传感器,用于检测铝含量

《Food Chemistry》:Towards safer foods: a high-performance quercetin-based potentiometric sensor for aluminum detection

【字体: 时间:2026年03月06日 来源:Food Chemistry 9.8

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  本研究评估了两种亚马逊莓(Oenocarpus bacaba和Oenocarpus minor)在模拟胃肠消化及肠细胞转运后的代谢组学特征、抗氧化活性与抗炎潜力,发现消化显著改变酚类及花青素组成,且仅消解组在DPPH、ORAC等抗氧化测试中活性增强,O. bacaba能抑制NF-κB信号通路,O. minor显著降低CXCL2分泌。说明消化过程影响活性成分生物利用度,为开发功能性食品提供依据。

  
斯蒂芬妮·迪亚斯·索亚雷斯(Stephanie Dias Soares)|安娜·索菲亚·马特利·查伊布·萨利巴(Ana Sofia Martelli Chaib Saliba)|若泽·迪奥戈·埃万杰利斯塔·雷伊斯(José Diogo Evangelista Reis)|若泽·爱德华多·佩德罗索·戈麦斯·多·阿马拉尔(José Eduardo Pedroso Gomes do Amaral)|米尔顿·纳西门托·达·席尔瓦(Milton Nascimento da Silva)|保罗·温德·波塔尔·戈麦斯(Paulo Wender Portal Gomes)|阿德里亚娜·德·索萨·利马(Adriana de Souza Lima)|辛西娅·特蕾莎·科雷亚·达·席尔瓦·米兰达(Cynthia Tereza Correa da Silva Miranda)|伊拉马伊亚·安杰利卡·内里·努马(Iramaia Angélica Neri Numa)|塞维里诺·马蒂亚斯·德·阿伦卡尔(Severino Matias de Alencar)|格劳西亚·玛丽亚·帕斯托雷(Gláucia Maria Pastore)
巴西圣保罗州坎皮纳斯市坎皮纳斯州立大学食品科学与营养系生物风味与生物活性化合物实验室

摘要

本研究评估了模拟胃肠道消化和肠道转运对两种亚马逊本土浆果——Oenocarpus bacabaOenocarpus minor的代谢组学特征、抗氧化活性及抗炎潜力的影响。研究人员对原始提取物以及消化和转运后的组分中的总酚含量和单体花青素进行了定量分析。消化过程显著改变了酚类物质的含量、花青素含量及整体酚类成分。在包括肠道和基底侧组分在内的所有消化阶段均检测到了维克辛(vitexin)和阿魏酸(ferulic acid),这表明它们具有生物学意义。通过化学和细胞实验测定的抗氧化活性仅在DPPH、ORAC和细胞抗氧化实验中显示增加。在细胞实验中,O. bacaba显著抑制了核因子κB(nuclear factor kappa B)的激活,而O. minor则更有效地减少了CXCL2的分泌。综上所述,这些发现表明消化和吸收过程调节了亚马逊水果中酚类物质的生物活性,凸显了它们作为具有抗氧化和抗炎特性的可利用膳食成分的重要性。

引言

某些原产于亚马逊地区的水果因含有生物活性化合物(如酚类、黄酮类、花青素和功能性脂质)而受到科学界的关注,这些化合物的健康益处已在多项生物学研究中得到证实。例如,摄入Anisopus mannii中的酚酸的2型糖尿病患者HbA1c和空腹血糖水平有所下降(Amadi等人,2025年)。相反,给患有代谢综合征的参与者补充蓝莓花青素粉末后,他们的血清胰岛素和血糖水平也有所降低(Curtis等人,2022年)。另一项研究(Arisi等人,2023年)表明,富含花青素的巴西莓(Euterpe oleracea)的摄入可能对超重和肥胖人群的动脉硬化具有保护作用。
因此,临床证据表明,富含酚类化合物和花青素的水果可能通过调节炎症和氧化应激等机制,对心血管代谢疾病具有积极作用(Masenga等人,2023年)。然而,针对Oenocarpus属植物的体内体外实验研究仍然较少。
Oenocarpus bacaba(bacaba)和Oenocarpus minor(bacabinha)具有较高的抗氧化能力,并富含酚类化合物、花青素和功能性脂质。虽然O. bacaba在营养保健品和化妆品领域备受关注(Abadio Finco等人,2013年;Baldissera等人,2023年;Borges等人,2022年;Corrêa等人,2020年;de Cól等人,2021年;Dos Santos等人,2015年;Soares等人,2024年),但O. minor的植物化学成分和生物学特性仍大多未被探索。
然而,尽管这些植物化学物质具有潜力,但其功能性效果受到化学结构、来源及消化后生物可利用性等多种因素的直接影响(de Paulo Farias等人,2025年)。通过模拟胃肠道消化和基于细胞的实验方法,研究者能够更深入地了解生物活性化合物在消化道和肠道上皮中的转运过程,从而减少了对体内实验的依赖,降低了成本,并符合伦理原则(Brodkorb等人,2019年;Ding等人,2021年)。
尽管如此,包括Oenocarpus属浆果中的酚类化合物在生物可利用性和肠道转运方面的研究仍较为有限。现有关于O. bacaba的研究主要集中在消化后酚类成分的变化、稳定性、生物可利用性和抗氧化能力上(de Assis等人,2025年;Morais等人,2025年)。但这些研究尚未建立消化诱导的化学变化、肠道上皮通透性与化合物吸收潜力之间的联系。因此,目前尚不清楚O. bacaba果肉中的酚类化合物在肠道腔外是否具有其他作用。此外,目前尚无关于Oenocarpus属植物抗炎活性的研究,O. minor物种也完全未被研究,这凸显了进一步探讨消化后变化、肠道转运及生物相关性的必要性。
因此,本研究的目的是评估O. bacabaO. minor提取物在模拟胃肠道消化和Caco-2细胞转运过程中的生物可利用性、肠道转运情况及其生物活性,并通过代谢组学分析、化学实验和细胞实验来评估其抗氧化和抗炎潜力。

材料与方法

  • 2.1.
    样品采集与制备
Oenocarpus bacaba(bacaba)和Oenocarpus minor(bacabinha)果实购自巴西帕拉州阿巴埃特图巴(Abaetetuba)河畔社区“Rio da Prata”。相关物种标本已登记在帕拉联邦大学的“Normélia Vasconcelos”植物标本馆,编号分别为4235和4236。本研究遵循了遗传资源获取的相关规定。

结果与讨论

  • 2.7.
    分子谱型
通过LC-MS/MS技术及正负离子模式下进行的代谢组学分析,成功鉴定了多种化合物。这些鉴定结果是通过将实验光谱与GNPS2数据库中的参考光谱进行比对获得的(Wang等人,2016年)——正离子模式为[M?+?H]^+,负离子模式为[M – H]^?。图1展示了50种最丰富的代谢物的热图:

结论

本研究首次探讨了模拟胃肠道消化和Caco-2上皮细胞转运对亚马逊本土浆果Oenocarpus bacabaOenocarpus minor的酚类化合物、抗氧化能力和抗炎活性的影响。
消化过程提高了这两种果实提取物中酚类化合物的生物可利用性,导致消化后的IP和BP组分中的总酚含量(TPC)增加。特别是花青素

CRediT作者贡献声明

斯蒂芬妮·迪亚斯·索亚雷斯(Stephanie Dias Soares):撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法设计、实验设计、数据分析、概念构建。安娜·索菲亚·马特利·查伊布·萨利巴(Ana Sofia Martelli Chaib Saliba):方法设计、实验设计、数据分析。若泽·迪奥戈·埃万杰利斯塔·雷伊斯(José Diogo Evangelista Reis):方法设计、实验设计、数据分析。若泽·爱德华多·佩德罗索·戈麦斯·多·阿马拉尔(José Eduardo Pedroso Gomes do Amaral):方法设计、数据分析。米尔顿·纳西门托·达·席尔瓦(Milton Nascimento da Silva):资源提供、资金筹集。保罗·温德·波塔尔·戈麦斯(Paulo Wender Portal Gomes):撰写、审稿

伦理声明

本文未涉及任何作者进行的涉及人类参与者或动物的实验。

未引用参考文献

Brasil, 2015
Martelli Chaib Saliba, Souza Batista, Pedroso Gomes do Amaral, Ikegaki and Rosalen, 2023

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢高等人才培养协调委员会(CAPES,资助代码001)、亚马逊州研究基金会(FAPEAM)、国家科学技术发展委员会(CNPq,资助编号305183/2024-9和443823/2024-3)以及圣保罗州研究基金会(FAPESP,资助编号2020/08761-4)的支持。同时感谢Elisangela Martins和Leonice Martins提供的样品。
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