美藤果|华南农业大学杜冰教授团队研究成果:美藤果活性成分及功效研究文献汇总

美藤果仁清蛋白的结构、功能性质及免疫活性

2018年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在International Journal of Biological Macromolecules（IF2018=4.73）发表题为“Structural, functional properties and immunomodulatory activity of isolated Inca peanut (Plukenetia volubilis L.) seed albumin fraction”的研究性论文。

美藤果（Plukenetia volubilis L.）是大戟科的一种植物，原产于亚马逊热带雨林。美藤果仁中含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质、维生素E等营养物质。目前，美藤果目前在多个国家均有种植，如秘鲁、泰国、中国等。美藤果蛋白中清蛋白含量较高，本研究的首次对美藤果清蛋白的结构、功能特性和免疫调节活性进行探究。结果表明美藤果清蛋白含有两条多肽，分子量范围分别为25~45  kDa和10~15  kDa。其二级结构主要由α-螺旋、β-折叠和β-转角组成。美藤果清蛋白室温变性温度为101.93℃，具有良好的蛋白质溶解性（63.0%），持水性（1.59  g/g），起泡性（350.2%）及乳化性（13.0  mL/g）。美藤果清蛋白也可刺激脾淋巴细胞增殖和提高TNF-α的分泌水平而表现出免疫调节活性。

图1. 美藤果清蛋白结构、物理性质及功能活性。

美藤果仁多糖的结构、抗氧化及免疫调节活性

2020年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在International Journal of Biological Macromolecules（IF2020=6.73）发表题为“Structure, antioxidant and immunomodulatory activity of a polysaccharide extracted from Sacha inchi seeds”的研究性论文。

图2. 美藤果仁多糖的结构、抗氧化及免疫调节活性。

光化学反应质谱联用核磁共振谱法鉴定美藤果油中多不饱和三酰甘油和C=C位置异构体

2020年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在Food Chemistry（IF2020=7.514）发表题为“Identification  of polyunsaturated triacylglycerols and C=C location isomers in sacha  inchi oil by photochemical reaction mass spectrometry combined with  nuclear magnetic resonance spectroscopy”的研究性论文。

美藤果油因其高含量的多不饱和脂肪酸而引起了广泛关注。已有研究报道，美藤果油的多不饱和脂肪酸组成如α-亚麻酸（42%~50%）、亚油酸（32%~38%）、油酸（8%~12%）等。但美藤果油活性成分的具体化学结构，特别是顺式-反式结构阐述及C=C的位置目前尚未可知。本论文首次采用Patrenò-Büchi光化学反应与敞开式纳升电喷雾质谱和核磁共振相结合的方法来鉴别美藤果油中多不饱和三酰甘油的C=C位置和异构体类型。结果发现美藤果油中含有一系列的C₅₇-多不饱和三酰甘油和C₅₉-多不饱和三酰甘油，主要包括甘油三酯18:1(Δ9)_18:3(Δ9,12,15)_18:3(Δ9,12,15)和甘油三酯18:2(Δ9,12)_18:2(Δ9,12)_18:3 (Δ9,12,15)。

图3. 美藤果油多不饱和三酰甘油的结构式。

美藤果油缓解高脂饮食大鼠肠道菌群失调，改善肝脏脂质代谢失调

2020年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在Food & Function（IF2020=5.53）发表题为“Sacha inchi oil alleviates gut microbiota dysbiosis and improves hepatic lipid dysmetabolism in high-fat diet-fed rats”的研究性论文。

ω-3多不饱和脂肪酸可以调节肝脏脂质代谢并有助于人类对抗高脂血症，但其潜在机制仍不清楚。本论文通过口服美藤果油探究ω-3多不饱和脂肪酸对高脂饲料喂养大鼠的血脂、肝脏及肠道菌群的影响。结果表明美藤果油能逆转肠道菌群失调，改变肠道菌群代谢组，尤其能预防高脂饮食大鼠引起的胆汁酸代谢失调。摄入美藤果油可通过增强胆汁酸的生物合成和再摄取、减少脂肪新生、促进脂肪酸β-氧化、减轻甘油脂、甘油磷脂和鞘磷脂代谢失调等途径改善高脂饮食大鼠的肝脏脂质代谢障碍。可缓解高脂饮食大鼠肠道菌群失调，减轻脂质代谢异常。并且本论文首次报道了植物源不饱和脂肪酸美藤果油和动物源不饱和脂肪酸鱼油DHA的降血脂功效机制差异。

图4. 美藤果油对高脂饮食大鼠肝脏脂质代谢和肠道菌群的影响。

美藤果壳提取物缓解高血压症状与肠道肠道菌群有关

2020年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在Food & Function（IF2020=5.53）发表题为“Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) shell extract alleviates hypertension in association with regulation of gut microbiota”的研究性论文。

高血压是全世界心血管疾病流行最常见的原因之一。高血压的发病机理较为复杂，生活方式如饮食是该疾病的重要驱动因素。美藤果壳提取物中含有多种活性成分，如多糖、多酚等，推测具有抗高血压功效。本论文首次探究了美藤果壳提取物对自发性高血压大鼠的血压、肾脏及肠道菌群的影响。结果表明美藤果壳提取物可显著性降低自发性高血压大鼠的收缩压，缓解氧化损伤以及恢复血浆钙稳态。美藤果壳提取物重塑了高血压大鼠肠道微生物群和代谢组，尤其是提高了Roseburia的丰富度以及二氢叶酸的含量。转录组结果发现，美藤果壳提取物的保护作用伴随着对心血管功能有益的肾脏分子通路的调控，如L型电压依赖性钙通道。综述，美藤果壳提取物可以缓解高血压，调节肠道菌群并推测钙离子信号传导可能是潜在的自发性高血压的靶向治疗。

图5. 美藤果壳提取物对自发性高血压大鼠的血压水平、肾脏及肠道菌群的影响。

美藤果叶提取物对链脲霉素诱导的1型糖尿病小鼠的抗糖尿病和肠道微生物群调节作用

2022年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在Journal of the Science of Food and Agriculture（IF2022=4.09）发表题为“Anti-diabetic and gut microbiota modulation effects of sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) leaf extract in streptozotocin-induced type 1 diabetic mice”的研究性论文。

在云南的普洱地区，美藤果叶茶被老百姓常用作糖尿病的辅助治疗。本论文首次探讨了美藤果叶水提物对1型糖尿病小鼠的降血糖活性及对肠道菌群组成的影响。结果发现美藤果叶水提物干预后，减少了糖尿病小鼠体重的过度降低及食物的过度摄入，同时，显著降低了血糖水平并改善了口服葡萄糖耐量。美藤果叶水提物干预也明显改善了1型糖尿病小鼠的肠道微生物群紊乱，增加了肠道微生物物种的丰富度和多样性。在属的层面上，几个关键的菌群，如Akkermansia、Parabacteroides和Muribaculum在美藤果叶水提物干预组中有所增加，但Ruminiclostridium和Oscillibacter的丰度下降。

图6. 美藤果叶水提物的降血糖功效及对肠道菌群的影响。

美藤果粕蛋白水解物通过减轻肾脏损伤和调节肠道微生物群而表现抗高尿酸血症活性

2022年华南农业大学黎攀副教授、杜冰教授（通讯作者）在Foods（IF2022=5.94）发表题为“Sacha  inchi oil press-cake protein hydrolysates exhibit anti-hyperuricemic  activity via attenuating renal damage and regulating gut microbiota”的研究性论文。

尿酸高是痛风的主要原因，也是诱导高血压、肥胖、心脑血管疾病和肾衰竭的风险因素。目前美藤果果仁主要用于榨油，尽管榨油后的美藤果粕富含优质蛋白质（47%~59%），为了促进美藤果粕的开发利用以及寻找安全且有效的抗高尿酸成分，本论文探究了美藤果粕蛋白水解物的物质组成，首次评价了美藤果粕蛋白水解物的抗高尿酸功效。结果表明美藤果粕蛋白经胰蛋白酶处理后可得到24条分子量小于1000   Da的肽段。美藤果粕蛋白水解物可显著降低高尿酸大鼠血清尿酸水平。此外，美藤果粕蛋白水解物可抑制尿酸生成关键酶黄嘌呤氧化酶的活性以及调节与尿酸产生和分解有关的基因表达，如Xdh和Hsh。同时，美藤果粕蛋白水解物可降低肾脏炎症相关基因（Tlr4、Map3k8、Pik3cg、Pik3ap1、Ikbke和Nlrp3）的表达进而缓解肾脏损伤。值得注意的是，美藤果粕蛋白水解物可调节高尿酸大鼠肠道菌群，提高肠道菌群的多样性以及丰富度，特别是提高产丁酸相关菌群（unidentified_Ruminococcaceae, Oscillibacter, 

图7. 美藤果粕蛋白水解物的降尿酸功效及对肾脏和肠道菌群的影响。