科研星球

重磅综述:粗粮对慢性低度炎症的调节作用

0.png


导   读

慢性低度炎症(CLGi)与多种慢性疾病密切相关。具有潜在抗炎活性的食品材料的广泛应用和开发已引起研究人员的重视。由于其丰富的营养和生物活性,杂粮已成为人类饮食的重要组成部分。越来越多的证据表明,它们在慢性条件下对CLGi具有潜在的保护作用。然而,这一性质还没有得到系统的讨论和总结。本文综述了大量已发表的文献,系统地分析和总结了杂粮及其主要活性成分对CLGI的保护作用,调查了它们的利用现状。本文并对粗粮中活性物质之间的协同作用和CLGI的生物标志物特征等方面的研究前景进行了展望。杂粮在预防疾病个体CLGI方面显示出作为食物饮食资源的前景。它们的活性成分包括β-葡聚糖、抗性淀粉、阿拉伯木聚糖、酚酸、黄酮类、植物甾醇和木脂素,通过多种可能的细胞内信号通路和免疫调节作用发挥抗CLGi的作用。因此,杂粮对慢性疾病的健康影响在食品工业中发挥着至关重要的作用,在调节慢性炎症方面具有进一步的开发价值。


论 文 ID

题目:Coarse cereals modulating chronic low-grade inflammation: review

译名:粗粮对慢性低度炎症的调节作用

期刊:CritiCal reviews in Food sCienCe and nutrition                         

IF:11.176

发表时间:2022.5.3

通讯作者单位:江苏省农业科学院

DOI号:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35503432/


主 要 内 容

炎症是宿主防御的常规部分,并触发对各种侮辱的保护机制,如病原体感染和组织损伤。因此,在正常的生理环境下,这种反应通常对人类健康有益。一旦这些侮辱被消除或控制,就会启动一个解决程序来终止炎症,以防止对宿主组织和器官的进一步损害。然而,如果炎症反应没有被很好地终止,它可能会将正常的急性过程转变为慢性低级别状态。这种非特异性、全身性和持续性的病理状态伴随着局部炎症或血液循环中促炎症介质水平的升高,包括肿瘤坏死因子(Ntf)-α、白介素6和c-反应蛋白(Crp)。这些过度释放或失控的炎症介质相互作用,从而诱导网络级联放大效应,导致宿主的全身损害。


慢性低度炎症(CLGI)是代谢综合征(METS)、神经退行性疾病、炎症性肠病(IBD)等多种慢性疾病的重要病理特征。目前的抗炎治疗主要集中在炎症方面。非类固醇类药物通常用于治疗各种炎症状态和疾病,但因其副作用而受到关注,如心血管疾病和胃肠道溃疡。这些物质虽然能减轻炎症症状,但不能消除炎症的致病因素,可逐渐引起CLGI,增加慢性疾病的风险。一个新的前景是使用粗粮及其几乎没有副作用的生物活性植物化学物质来减轻慢性胃肠道感染,降低许多炎症相关疾病的风险。

0 (1).png

慢性疾病中的CClGi


CLGI患者粗粮膳食结构的调整

流行病学研究和临床数据表明,不均衡的饮食会迅速导致代谢紊乱,导致肥胖和其他慢性疾病。均衡饮食是预防这些炎症性疾病的有效和安全的策略。由于粗粮的蛋白质含量高,酸度相对平衡,含有多种维生素、多种矿物质、膳食纤维和抗氧化植物化学成分,在营养上与小麦和大米等初级谷物相当,甚至更好。因此,食用大米、小麦和一定比例的粗粮有助于保持营养的均衡摄入。到目前为止,大多数研究人员都集中在粗粮的抗炎活性上。


大麦的抗炎活性

大麦是第四种最重要的谷物,富含膳食纤维、维生素E(生育酚和生育三烯醇)和维生素B(硫胺素、核黄素和烟酸)。大麦通常用于酿造工业,并被开发成多种有益健康的功能食品,如降低血糖和维持肠道内环境平衡。最近的证据表明,大麦及其产品具有抗炎活性。大麦乙醇提取物通过抑制BV2小胶质细胞中的NF-κB信号通路而发挥抗神经炎作用。荧光素酶启动子-报告基因分析表明,位于IL-6启动子区域的NF-κB结合部位是大麦乙醇提取物抑制α刺激的IL-6基因转录的靶元件。高香草酸植物乳杆菌发酵大麦提取物对棕榈酸酯诱导的HepG2细胞葡萄糖消耗和促炎介质分泌的调节作用。另外,大麦的抗炎作用可能与肠道微生物区系的变化和单链脂肪酸的形成有关。


燕麦的抗炎活性

燕麦,属于禾本科植物,在世界范围内已有2000多年的栽培历史。燕麦中的保健活性成分包括β-葡聚糖、皂苷、黄酮类、酚酸、维生素E和燕麦类化合物。燕麦最近因其抗炎相关的健康益处而受到越来越多的科学和公众的关注。朱等人进行了一项体外实验,评估了7个常见品种的燕麦全麦的抗炎能力,发现燕麦品种CDC Dancer在2 mg/mL时显著抑制了肿瘤坏死因子-α诱导的NF-κB的激活,抑制幅度为27.5%。在相同剂量下,品种代特的抑制率为13.7%。Yau等人用益生素燕麦β-葡聚糖喂饲C57BL/6N高脂小鼠17周。基于质谱学的靶向脂质组学分析表明,燕麦β-葡聚糖通过调节脂肪酸分布,对高脂饮食的肠道-肝脏-脑轴起到抗炎和抗氧化保护作用。动脉粥样硬化是一种动脉炎症性疾病,巨噬细胞和T细胞等免疫细胞以及炎性细胞因子和趋化因子等细胞因子在其中起着至关重要的作用。燕麦纤维通过抑制TLR4/MyD88/NF-κB通路减轻载脂蛋白E-/-小鼠动脉粥样硬化和炎症反应。


玉米的抗炎活性

玉米是世界上产量最大的谷物之一,通常用于食品、动物饲料和其他行业,如制药和化妆品领域。许多科学研究人员最近将注意力集中在玉米品种上,因为它们具有抗炎能力。在葡聚糖硫酸钠诱导的CD-1/ICR雄性小鼠中,食用烤玉米和熟豆零食通过抑制包括IL-6和肿瘤坏死因子-α在内的促炎细胞因子的表达来保护结肠免受炎症症状的影响。玉米豆片中发酵的不可消化部分产生0.156 mM到0.222 mM的单链脂肪酸,抑制一氧化氮的产生超过80%,抑制过氧化氢的产生超过30%,上调抗炎细胞因子的分泌,包括干扰素诱导的T细胞趋化因子和金属蛋白酶组织抑制因子1,并改善肿瘤坏死因子-α信号和炎症性肠病。


荞麦的抗炎活性

荞麦属何首乌科植物,长期以来在亚洲、欧洲等世界各地广泛种植。到2021年,荞麦产量已增加到约400万吨。它已经被加工成各种流行的食物,包括蛋糕、面条、酒精饮料和醋。荞麦因其丰富的生物活性成分而被认为是一种功能食品材料,其中黄酮类、酚酸、苯丙素苷、类固醇、生物活性蛋白和多肽是荞麦保健价值的主要来源。大量研究表明,荞麦及其生物活性化合物具有良好的抗炎作用。荞麦能显著下调高脂饮食诱导的肥胖大鼠巨噬细胞M1极化相关基因标志诱导型一氧化氮合酶、CD11c、Arg1和促炎因子α、IL-6、MCP-1的表达水平。高芦丁荞麦乙醇提取物通过抑制3T3-L1细胞炎症介质α、IL-6、单核细胞趋化蛋白-1和诱导型一氧化氮合酶的基因转录水平而抑制炎症反应。

0 (2).png

杂粮中主要有效成分的结构


杂粮对慢性胃炎的免疫调节作用

炎症通常以参与损伤相关分子识别受体的免疫系统的保护性反应为特征。这些受体激活细胞内的炎症途径,这些途径协调炎症介质分泌、树突状细胞(DC)成熟和T细胞分化等炎症反应。分泌性细胞因子和趋化因子招募免疫细胞,包括循环中的中性粒细胞,到感染部位并产生炎症介质。此外,DC通过幼稚的T细胞极化和B细胞激活来激活适应性免疫反应。然而,未能控制未解决的炎症成为几乎所有慢性病的关键风险因素。在这些退行性疾病中,多种有效成分含量较高的粗粮对CLGI具有很强的免疫调节作用。


粗粮对肥胖患者CLGI的免疫调节作用

肥胖症中扩张的脂肪组织是蛋氨酸的主要来源,蛋氨酸具有能量储存和免疫器官的作用。脂肪组织的低度炎症是由炎症因子如肿瘤坏死因子-α和白介素1-β的过度产生所致,它们激活和招募天然免疫细胞和获得性免疫细胞到脂肪组织。脂肪组织中的炎性免疫细胞由巨噬细胞、中性粒细胞、T细胞、B细胞、肥大细胞和DC组成。进一步了解杂粮及其活性成分对免疫细胞的调节作用,对于预防慢性脂肪组织炎症具有重要意义。粗粮与脂肪组织中不同类型驻留和浸润性免疫细胞之间具有潜在相互作用。

0 (3).png

杂粮发挥抗炎活性的潜在细胞内途径


总 结

粗粮含有独特的活性成分,包括膳食纤维(β-葡聚糖、RS和阿拉伯木聚糖)、多酚(酚酸、黄酮类和木脂素)和植物甾醇,也是一些矿物质(钙、磷、镁、钠、钾、铜、锰和锌)和维生素的来源。因此,这些作物可以作为初级谷物的补充剂,以实现膳食营养的良好平衡。由于其特殊的植物化学物质,杂粮通过抑制低度炎症而发挥相当大的健康益处,这一点已被体外和体内对慢性病的研究证实。几种慢性疾病,如蛋氨酸、神经退行性疾病和IBD,可以通过那些增强抗炎细胞因子、减少促炎细胞因子和调节免疫细胞的植物化学物质来改善。尽管杂粮中存在多种潜在的抗炎化合物,但以往的研究主要集中在单个成分的作用上。这些化合物之间可能的相加或协同作用仍然知之甚少。因此,采用整体战略来全面和系统地评估粗粮中这些成分的生物活性,可能会发现比每一种单一成分都有更大的整体效益。此外,对于哪些标志物可以准确反映CLGI或区分炎症过程的不同阶段,尚未达成共识。基于上下文的生物标记物特征评估低度炎症状态的发现将是非常重要的。此外,粗粮中的膳食纤维和酚类化合物可以增加益生菌的丰度,促进肠道屏障的完整性,从而改善IBD的CLGI。然而,关于粗粮作为益生元的潜力的信息仍然有限。必须利用元基因组学和代谢组学技术进行进一步的研究,以确定粗粮如何影响人类肠道微生物组的组成和代谢行为。使用口服杂粮和益生菌来提高健康效益是一个值得考虑的策略。


原文链接

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35503432/


没有账号?