鼠李糖乳杆菌GG发酵黑枸杞，可增强DPP-IV抑制活性及降血脂降血糖功效

鼠李糖乳杆菌GG发酵黑枸杞，可增强DPP-IV抑制活性及降血脂降血糖功效

非传染性疾病（NCDs）发生率的持续上升是全球面临的一项重要健康挑战，其中高血脂症和高血糖症是心血管疾病、中风和糖尿病等非传染性疾病发生和发展的重要因素。研究表明，通过抑制胰脂肪酶、胆固醇胶束化和胆汁酸重吸收，可以有效缓解高血脂症。这些方法能够减少膳食脂肪的吸收，进而降低循环脂质水平，降低心血管疾病的发病风险。此外，有效降低高血糖对于减轻糖尿病患者的不良症状是至关重要的，其中一种重要的治疗策略是靶向调节二肽基肽酶-IV（Dipeptidyl Peptidase-IV，DPP-IV）的活性。DPP-IV在调控肠促胰岛素激素如胰高血糖素样肽-1（Glucagon-Like Peptide-1，GLP-1）和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（Glucose-Dependent Insulinotropic Polypeptide，GIP）中发挥着关键作用。抑制DPP-IV可以减少这些肠促胰岛素激素的降解，从而增加胰岛素分泌，降低血糖水平，实现更好的血糖控制。现有研究显示，DPP-IV抑制剂如西格列汀和维格列汀在改善糖尿病患者的血糖控制方面具有显著效果。

黑枸杞（Lycium ruthenicum，BGB）富含花青素、黄酮类化合物、酚酸和类胡萝卜素等植物化学成分。这些成分赋予黑枸杞多种生物学特性和健康益处，例如可以具有抗氧化、抗糖尿病、抗高血脂症和类似益生元的活性等。此外，尽管名字相似，但实际上黑枸杞与红枸杞（Lycium barbarum L.）在亲缘关系上还是有一定距离，二者同属于茄科枸杞属植物，但却是不同种。通常所说的枸杞，默认都是指红枸杞。在药用价值方面，（红）枸杞是被收录在现行的2020版《中国药典》中的，其味甘、性平，归肝经、肾经、肺经，具有滋补肝肾、强壮筋骨、养血明目、润肺止咳的功效，可组方入药，也可单方做茶饮或嚼服。而黑枸杞目前尚未被收录进药典，但在《维吾尔药志》、《四部医典》、《晶珠本草》等维、藏药著作中有记载，民间作滋补强壮，降压药用。

乳酸菌作为一种广受认可的益生菌，以其“公认的安全”（GRAS）状态和潜在的健康优势而著称。鼠李糖乳杆菌GG（Lactobacillus rhamnosus GG，LGG）是乳酸菌属内最早获得专利的菌株，被广泛用于食品、保健品和医疗领域，以改善肠道健康、增强免疫力和预防肠道感染等。LGG具有良好的耐受性和生存能力，能够活着抵达肠道并定殖长达两周之久，有效改善和调整人体胃肠道菌群群落。其主要功效包括调节肠道菌群、提升机体免疫力、预防和治疗腹泻以及降低胆固醇、保护肝脏等。这些特性使其在发酵食品生产中具有显著优势。因此，LGG是具有潜在益生食品的发酵菌株。

为分析益生菌发酵对黑枸杞成分和活性的影响，并探讨发酵黑枸杞在功能性食品、保健品等领域的应用潜力，泰国朱拉隆功大学Kritmongkhon Kamonsuwan等人开展了相关研究，并于2024年在《Antioxidants (Basel)》杂志（IF=6.04；JCR1区；中科院2区）发表了题为“Black Goji Berry (Lycium ruthenicum) Juice Fermented with Lactobacillus rhamnosus GG Enhances Inhibitory Activity against Dipeptidyl Peptidase-IV and Key Steps of Lipid Digestion and Absorption”的文章。

研究方法

1. 黑枸杞发酵液中总碳水化合物、乳酸、花青素、总黄酮等生物活性物质含量的测定
2. 液相色谱结合高分辨率傅里叶变换质谱（LC-HRFTMS）非挥发性代谢组学的分析
3. 黑枸杞发酵液抗氧化活性的测定
4. 胆汁酸结合能力测定
5. 胰脂肪酶抑制活性测定
6. 胆固醇微囊化抑制活性测定
7. 二肽基肽酶-IV（DPP-IV）抑制活性测定
8. 微生物学分析
9. 细胞活力测定

研究发现

该研究探讨了鼠李糖乳杆菌GG（LGG）发酵对黑枸杞果汁各方面的影响，包括理化性质、功能性以及微生物学和感官特性评定等。2.5-10%（w/v）的黑枸杞经过24h发酵后，乳酸含量和益生菌的存活率都明显增加，而pH值、总可溶性固形物（TSS）、总碳水化合物和还原糖的含量则表现为下降，由于酸度增加，使BGB呈现出紫色的外观。

利用液相色谱结合高分辨率傅里叶变换质谱（Liquid Chromatography Coupled with High-Resolution Fourier Transform Mass Spectrometry，LC-HRFTMS）进行非挥发性代谢组学分析显示，发酵后酚类化合物含量升高。在抑制脂质消化和吸收方面，与未发酵的黑枸杞相比，发酵后的黑枸杞胆汁酸结合能力、抑制胆固醇胶束化和胰脂肪酶活性显著提高，并且减少了肠道细胞对胆固醇的吸收。此外，发酵后的黑枸杞还显示出更强大的DPP-IV抑制能力。研究结果表明，通过影响脂质消化和吸收以及抑制二肽基肽酶-IV（DPP-IV）活性可以增强其降血糖和降血脂特性。这些发现凸显了黑枸杞作为生物活性资源的潜力，为开发旨在解决高血脂和高血糖问题的创新功能性食品提供了新的思路。

简而言之，本研究的主要内容有：

1. 探讨了发酵过程中鼠李糖乳杆菌GG在果汁基质中的增殖情况。
2. 分析了发酵前后果汁中各类成分的变化，特别是酚类化合物如花青素的结构转化和含量变化。
3. 评估发酵后黑枸杞果汁的抗氧化活性。
4. 发酵黑枸杞果汁对二肽基肽酶IV（DPP-IV）抑制活性的影响
5. 发酵黑枸杞果汁的脂质消化相关特性，如胆汁酸结合能力和胆固醇胶束化等。
6. 发酵后黑枸杞汁对Caco-2细胞无明显细胞毒性。