《Food Chemistry》：Enhancement in the nutritional profile and hepatoprotective activity of pine pollen via
Aspergillus niger fermentation
編輯推薦：
酒精性脂肪肝防治|米曲霉發酵松花粉|肝脂質代謝|PPARγ/SREBP-1c抑制|脂肪酸氧化|代謝組學
鄧鵬|張子怡|劉曉園|金成|陳秋明|王兆軍|何志勇|陳杰|曾毛毛
江南大學食品科學與資源國家重點實驗室，中國無錫214122
摘要
使用黑曲霉進行發酵可以顯著增強松花粉的肝臟保護作用。本研究通過乙醇誘導的HepG2細胞和AFLD小鼠模型，評估了黑曲霉發酵松花粉（FPP）對酒精性脂肪肝�。ˋFLD）的療效。在AFLD小鼠中，FPP顯著降低了肝甘油三酯水平（從1.47±0.13 mg/g降至0.90±0.11 mg/g）和血清丙氨酸氨基轉移酶（ALT）水平（從2.27±0.63 U/mL降至1.02±0.15 U/mL），表明其顯著減輕了脂質積累和肝臟損傷。從機制上講，FPP通過下調PPARγ和SREBP-1c抑制脂質生成，同時通過上調PPARα和CPT1促進脂肪酸氧化。非靶向代謝組學分析進一步揭示了發酵引起的代謝重塑，并確定了與肝臟損傷、脂質代謝和氧化應激改善密切相關的六個關鍵代謝物�？傮w而言，這些發現表明黑曲霉發酵松花粉可能作為一種有前景的功能性食品用于AFLD的預防。
引言
長期過量飲酒可導致多種肝臟疾病，從肝臟脂肪變性、酒精性肝炎到肝硬化，最終可能發展為肝細胞癌（Mitra等人，2020年）。酒精性脂肪肝�。ˋFLD）是酒精相關肝臟損傷的初始且可逆階段，全球患病率約為4.8%，對發病率和死亡率有顯著影響（Huang等人，2023年）。AFLD的發展由多種相互關聯的機制驅動，包括乙醇及其代謝物乙醛的細胞毒性作用、過度的氧化應激、炎癥通路的激活以及由于酒精引起的腸道屏障功能障礙導致的內毒素進入血液循環（Bai等人，2025年；Wu等人，2023年）。盡管戒酒是最有效的干預措施，但過量飲酒仍然是一個嚴重的全球健康問題。臨床上，用于治療AFLD的主要藥物——利福平、谷胱甘肽和水飛薊素——幾十年來基本沒有變化（Habibullah等人，2024年）。然而，這些藥物的顯著副作用限制了它們的臨床應用，目前尚無針對AFLD的靶向或根治性治療方法（Prince等人，2023年）。因此，迫切需要開發低毒性和高效的治療藥物。
近年來，基于植物的干預措施因其在預防和管理肝臟損傷方面的潛力而受到越來越多的關注（Qiu等人，2024年；Zeng等人，2023年）。松花粉含有多種生物活性化合物，其中多酚和黃酮類化合物占主導地位，具有顯著的抗氧化、肝臟保護和抗炎作用（Cheng等人，2023年）。隨著對松花粉研究的深入，其潛在的肝臟保護作用引起了越來越多的科學興趣。多項研究表明，松花粉可以通過多種機制有效緩解肝臟損傷，包括抗氧化、抗炎和調節脂質代謝（Geng等人，2015年）。氧化應激是肝臟損傷的主要因素，而松花粉富含抗氧化化合物，如黃酮類和多酚類，可以清除活性氧并減輕肝細胞損傷（Cheng等人，2021年；Ma等人，2023年）。松花粉提取物治療顯著降低了CCl?誘導的小鼠肝臟損傷模型中的血清丙氨酸氨基轉移酶（ALT）和天冬氨酸氨基轉移酶（AST）水平（G?k等人，2021年）。組織學上的肝臟損傷也得到了改善，香草酸被確定為具有肝臟保護作用的關鍵活性化合物。此外，松花粉中的生物活性化合物能有效抑制促炎細胞因子的表達，從而減少肝臟炎癥并促進肝細胞修復（Mao等人，2012年）。Song等人（2021年）發現，攝入松花粉壁成分顯著降低了高脂飲食誘導的NAFLD小鼠模型中的TNF-α和IL-6水平，減輕了脂質積累，并改善了肝臟病理。此外，松花粉還可以調節脂質代謝，從而緩解肝臟脂肪變性并糾正脂質代謝紊亂。研究表明，松花粉下調了與脂質合成相關的基因（如SREBP1c、ACC和FAS）的表達，同時上調了與脂質氧化相關的基因（如PPARα和ATGL）（Wang等人，2023年）。這些作用抑制了HepG2肝細胞中油酸誘導的脂質積累，并改善了肝臟脂質代謝穩態。
松花粉富含多種生物活性化合物，包括多酚、黃酮類、多糖、皂苷和生物堿，對肝臟保護有顯著作用。然而，某些化合物的生物利用度較低，這是由于植物細胞壁的硬度或溶解度較差（Shan等人，2019年）。發酵是一種微生物介導的生物轉化過程，可以通過酶降解和代謝轉化提高植物源生物活性化合物的溶解度和生物利用度。黑曲霉是一種被認定為安全（GRAS）的絲狀真菌，具有強大的酶活性，能夠降解復雜的細胞壁結構并釋放結合的生物活性成分。因此，廣泛報道使用黑曲霉進行發酵是提高各種植物基材料生物利用度和生物活性的有效策略。Saleh等人（2021年）發現，黑曲霉 MK981235在固態發酵過程中產生了高水平的木聚糖酶，在體外表現出強烈的降膽固醇活性，并能有效保護肝臟免受鋰誘導的亞急性損傷。黑曲霉發酵后的紅小豆總酚含量增加81%，FRAP抗氧化能力提高90%，α-葡萄糖苷酶抑制活性也增強了90%（Magro等人，2019年）。黑曲霉對Flourensia cernua的固態發酵顯著提高了可水解多酚的產量（43.44 mg GAE/g），這些多酚通過刺激正常成纖維細胞和植物細胞的代謝而對HeLa和結腸癌細胞表現出選擇性的生物活性（Usme-Duque等人，2025年）。使用黑曲霉對咖啡果肉進行固態發酵顯著提高了提取物產量（高達83%），總酚含量提高了111%，從而顯著增強了抗氧化和抗炎活性（IC50分別降低了69%和51%（Abduh等人，2025年）。因此，黑曲霉發酵是一種有前景的生物轉化策略，可以增強松花粉的肝臟保護作用。
在本研究中，使用黑曲霉對松花粉進行了發酵，并在體外和體內模型中評估了其對AFLD的肝臟保護作用。測量了血清和肝臟的生化參數，并對肝臟組織進行了組織病理學檢查。還評估了與肝臟脂質代謝相關的基因表達水平，以解釋其肝臟保護作用的潛在機制，并探討其分子機制。基于UPLC-QTOF-MS的非靶向代謝組學分析全面分析了發酵引起的肝臟代謝物組成變化。確定了可能對其有益作用有貢獻的關鍵生物活性代謝物，為識別用于AFLD治療的潛在生物活性化合物提供了依據。
部分摘錄
化學物質和材料
原始松花粉（破壁率≥95%，2023年采集）來自新時代健康產業集團有限公司（中國煙臺），原料來自中國云南省的成熟松樹種。黑曲霉來自中國工業微生物菌種保藏中心（CICC40742）。丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）購自Labgic科技有限公司（中國北京）。甘油三酯（TG）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）等
化學成分分析
如表2所示，使用黑曲霉發酵后，松花粉的營養成分和抗氧化成分發生了顯著變化。UPP中的多糖（51.98±0.09 g/100 g）和蛋白質（16.99±1.00 g/100 g）含量顯著高于FPP（分別為29.55±0.25 g/100 g和10.52±0.02 g/100 g）。FPP中的總酚和黃酮類化合物含量也有所增加，分別達到8.13±0.18 mg/g GAE
結論
總之，使用黑曲霉發酵松花粉顯著增強了其對酒精性脂肪肝病的肝臟保護作用。FPP有效減輕了肝臟脂質積累和損傷，提高了抗氧化能力和氧化還原平衡，無論是在乙醇誘導的HepG2細胞還是AFLD小鼠中。這些保護作用與脂質代謝途徑的調節密切相關，表現為抑制脂質生成（PPARγ和SREBP-1c）
CRediT作者貢獻聲明
鄧鵬：撰寫——原始草稿、方法學、研究、數據管理。張子怡：方法學、研究、正式分析、概念化。劉曉園：監督、軟件使用。金成：驗證、監督、資源管理。陳秋明：可視化、軟件使用。王兆軍：驗證、監督。何志勇：驗證、監督。陳杰：可視化、監督、項目管理。曾毛毛：撰寫——審稿與編輯、監督、資源管理、資金支持
未引用的參考文獻
Chen等人，2013
Fellows，1973
Mandarim-de-Lacerda，2023
利益沖突聲明
作者聲明沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文所述的工作。
致謝
本研究得到了國家自然科學基金（項目編號32272430）和江蘇省研究生研究與實踐創新計劃（KYCX25_2765）的支持。
