添加药用和食用成分的婴儿配方米粉通过调节肠道微生物群和胃饥饿素信号通路，改善了幼鼠的功能性消化不良症状

《Food Bioscience》：Infant Formula Rice Flour Enriched with Medicial and Edible Ingredients Ameliorates Functional Dyspepsia in Juvenile Rats by Modulating Gut Microbiota and the Ghrelin Signaling Pathway

婴儿配方米糠粉通过调节肠道菌群平衡、增强胃肠动力及刺激食欲改善幼年大鼠功能性消化不良，其机制涉及菌群多样性提升、硫还原菌及SCFA产生菌增加、粪便中短链脂肪酸升高，并激活Ghrelin-GOAT脑肠轴信号通路。

　　

王学琦|李佳艺|倪行刚|杨燕|邓泽远|李静

中国江西省南昌市南昌大学食品科学与资源国家重点实验室，330047

摘要

婴儿配方米粉（IFRF）是一种促进消化的配方食品，含有山药、鸡内金、麦芽和Hericium erinaceus（H. erinaceus），并添加了香蕉、脱脂牛奶和寡糖以掩盖苦味。其通过调节肠道微生物群在儿童功能性消化不良（FD）中的潜在作用尚未被探索。本研究在碘乙酰胺诱导的幼年大鼠模型中探讨了IFRF的抗FD效果。IFRF通过增强肠道运动性、消化酶活性和平衡脑-肠肽来改善胃肠道功能障碍。肠道微生物群分析显示，IFRF增加了α多样性，提高了硫酸盐还原菌和短链脂肪酸（SCFA）产生菌（Desulfovibrio、Clostridium）的数量，同时减少了FD标志菌（Prevotella、Akkermansia）的数量，显著提高了粪便中的乙酸、丙酸和丁酸含量。此外，IFRF还调节了“Ghrelin-GOAT-GHSR-AGRP/α-MSH-MC4R”通路，从而促进肠道运动性和食欲。因此，IFRF通过调节肠道微生物群、增强肠道运动性和刺激食欲来缓解FD，为儿童FD提供了一种安全的治疗方法。

引言

功能性消化不良（FD）是胃肠道中的一种常见功能性疾病，成人患病率估计为10%至30%，而儿童患病率在3.5%至27%之间（Drago等人，2021年）。许多流行病学研究表明，FD的风险因素包括急性胃肠炎、心理共病、女性性别、吸烟、使用非甾体抗炎药物和幽门螺杆菌感染。根据某些患者中餐后症状的普遍性以及因素分析研究中特定症状的聚集性，Rome IV标准将FD分为两个亚组：餐后不适综合征（PDS，以餐后消化不良症状为特征）和上腹部疼痛综合征（EPS，以上腹部疼痛或灼热感为特征）（Stanghellini等人，2016年）。此外，多种双向途径被认为会导致FD症状，包括胃肠道运动障碍、内脏高敏感性、胃容纳能力受损、肠道屏障功能受损、免疫系统失调、肠道微生物组改变以及脑-肠轴紊乱。这些因素相互作用形成了复杂的病理生理机制网络（Huang等人，2025年）。例如，免疫系统和肠道微生物组的紊乱会损害上皮屏障功能，从而影响下丘脑-垂体-肾上腺轴对肠道-大脑通信的调节。同样，脑-肠轴的紊乱也会影响胃肠道运动性和敏感性（Ford等人，2020年）。目前，FD的治疗方案包括饮食调整、抑酸剂和促动力剂、神经调节剂以及心理治疗（Madisch等人，2018年；Ford等人，2021年）。然而，由于FD的多因素性质和症状的异质性，其潜在的病理生理机制仍不清楚，导致治疗效果有限。

中医治疗FD具有悠久的历史，显示出显著的效果，并具有独特的优势。在古代中医文献中，FD没有特定的名称，而是根据临床表现将其归类为“满腹感”、“胃痛”和“腹胀”等病症（Liu等人，2023年）。最新研究表明，中医可以通过调节细胞凋亡、抑制炎症反应、调节激素水平、维持肠道微生物群多样性以及增强内脏敏感性来治疗FD，具有明确的效果、较小的不良反应和较低的复发率，这比单独使用西医具有某些优势（Song等人，2023年）。目前，常用的治疗FD的方剂是香砂六君子汤（XSLJZD）。越来越多的证据表明，XSLJZD能有效缓解FD患者的症状（Lv等人，2017年）。XSLJZD增加了SD大鼠的食物摄入量和蔗糖偏好百分比，减少了胃排空延迟反应，并通过调节脑-肠轴、上调胃饥饿素（ghrelin）、胆囊收缩素（CCK）和血管活性肽（VIP）的产生以及增加这些神经肽的循环水平来缓解FD症状（Liu等人，2015年）。此外，XSLJZD通过抑制PINK1/Parkin介导的线粒体自噬和分裂来恢复线粒体质量控制机制，从而改善脾虚型FD的胃肠道运动障碍（Zhang等人，2022年，Zhang等人，2022年）。然而，由于婴儿和幼儿的胃肠道功能不成熟、内脏器官脆弱和免疫力低下，直接使用中药治疗FD存在一定的风险，包括药物毒性、苦味以及剂量和配方方面的考虑。因此，根据“温和性和安全性”的原则选择食品-药物双重用途成分，开发一种口感良好、营养均衡的“食品级”干预产品来帮助改善新生儿FD具有重要意义。婴儿配方米粉（IFRF）作为婴儿和幼儿的日常辅助食品优于中药，因为它符合婴儿不成熟的生理特征，具有严格验证的安全性证据，能够精确满足生长相关的营养需求，并且喂养方便——而中药则受到成分复杂、儿科安全性证据不足和营养供应不足的限制。

IFRF主要由山药、麦芽、鸡内金和Hericium erinaceus（H. erinaceus）组成，还添加了大米、脱脂奶粉、香蕉、果寡糖、半乳糖寡糖和蔗糖，其在改善新生儿FD方面具有巨大潜力。山药是Dioscorea的块茎，含有多种活性成分，如多糖、微量元素和游离氨基酸。研究表明，山药多糖具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤、抗衰老和降血糖作用，并能增强免疫功能（Ren等人，2024年）。在中医中，山药可以滋养肾脏、肺和脾脏，并恢复身体的精华（Guo等人，2024年）。H. erinaceus也被称为狮子鬃毛蘑菇、猴头菇或山菇，属于Hericiaceae科的担子菌门，富含多种有益代谢物，包括多糖、hericenones、erinacines和ergosterols（Liu等人，2024年）。现代药理学研究表明，H. erinaceus具有抗氧化、抗炎、降脂、抗凝、降血糖、抗糖尿病和抗癌作用。在中医中，H. erinaceus常用于治疗胃肠道疾病、肝肾疾病和脾脏疾病以及心脏调节（Szu?ko-Kociuba等人，2023年）。麦芽是大麦发芽后形成的产物，属于禾本科；鸡内金是家鸡（Phasianidae科）胃的干燥内壁。尽管关于鸡内金和麦芽的药理作用报道较少，但在中医理论中，两者都被认为具有促进消化和增强胃功能的作用。然而，功能性婴儿米粉需要更精细的加工，因为它针对的是特殊的人群。它必须克服传统谷物的缺点，如溶解度低、口感差和营养不平衡，同时有效增强功能性婴儿配方的益处。更重要的是，IFRF影响宿主健康的机制尚不清楚，对其长期影响婴儿健康的研究也不充分，特别是关于其对后期生活和发育的影响的临床证据有限。因此，需要进一步研究以优化IFRF配方，同时确认其在治疗FD方面的显著优势。

在本研究中，我们通过超细研磨和挤压膨化预处理原材料，并通过感官评估优化IFRF配方，以提高其溶解度、口感和功能性。随后，我们系统地评估了IFRF在改善碘乙酰胺诱导的幼年SD大鼠FD方面的治疗潜力，并深入研究了相关机制。我们的研究为IFRF在FD治疗中的应用奠定了基础，并促进了功能性食品的发展。

材料

米粉由江西广来健康产业有限公司（中国江西）提供。H. erinaceus、山药、鸡内金、麦芽、干橙皮和山楂购自北京同仁堂有限公司（中国北京）。香蕉粉和苹果粉购自中原生物技术有限公司（中国河南）。分析级试剂来自广东希龙科技有限公司（中国广东）。

IFRF原材料的预处理

由于这三种原材料的溶解度和酿造特性较差

超细研磨和挤压膨化技术对IFRF原材料物理化学特性的影响

超细研磨和挤压膨化工艺影响了山药、鸡内金和麦芽的水溶性、粒径、流变性质和活性成分。如图1A-C所示，超细研磨和挤压膨化工艺显著降低了这三种原材料的粒径（P < 0.05）。其中，超细研磨使山药和麦芽粉的粒径最小，而挤压膨化产生的粒径最小

讨论

本研究揭示了IFRF通过微生物群-代谢物-激素信号轴多种机制缓解FD的作用。一方面，IFRF通过重塑肠道微生物群结构和增加短链脂肪酸（SCFAs）的产生来改善肠道微环境，为增强肠道运动性奠定了基础。另一方面，更重要的是，我们首次发现IFRF可以直接调节

结论

总之，我们的研究表明，优化的婴儿配方米粉（IFRF）能有效缓解幼年大鼠模型中的功能性消化不良（FD）。IFRF的治疗效果是通过以脑-肠轴为中心的多靶点机制实现的。具体而言，IFRF恢复了肠道微生物平衡，丰富了有益的硫酸盐还原菌和短链脂肪酸（SCFA）产生菌的数量，并显著增加了粪便中的乙酸、丙酸和

作者贡献声明

邓泽远：撰写 – 审稿与编辑、监督、方法学。李静：撰写 – 审稿与编辑、监督、资金获取、正式分析。李佳艺：撰写 – 审稿与编辑、正式分析、数据管理。王学琦：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、方法学、概念构思。杨燕：正式分析。倪行刚：数据管理

未引用参考文献

Sibhatu等人，2021年；Xie等人，2019年。

数据可用性

数据可应要求提供。

利益声明

本手稿的提交不存在利益冲突，所有作者均同意发表。我代表我的合作者声明，所描述的工作是原创研究，尚未在其他地方发表，也未被考虑用于其他出版物。所有列出的作者均已批准附上的手稿。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。

致谢

江西省宜春市重点研发计划（20233BBF64002）、呼和浩特市科技创新领域的人才项目——“政产学研银合作”创新联合项目（2023RC-Joint Venture -7）、南昌大学江西金融科技专项（ZBG20230418011）、国家重点研发计划（2023YFF1104502）。