来源:Chemical Biology & Drug Design 发布时间:2026/9/11 11:21:36
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CBDD | 山东理工大学秦洁团队开发绿色低共熔溶剂提取技术,实现淡竹叶黄酮高效制备并揭示其抗酒精性脂肪肝机制

文献速读:

本研究首次构建了氯化胆碱-苹果酸深共熔溶剂(DES)体系用于淡竹叶黄酮(LGF)的绿色高效提取,通过响应面法优化获得最优提取率16.62 mg/g,较传统乙醇提取显著提高。在酒精性脂肪肝(ALD)小鼠模型中,DES提取的LGF在降低血清/肝脏脂质水平、改善肝功能指标及缓解氧化应激方面均优于乙醇提取物。机制研究发现,DES-LGF可重塑肠道菌群结构,显著富集Akkermansia、Lactobacillus等有益菌属并增加短链脂肪酸产生菌丰度,构建了“绿色提取-肠道菌群调控-肝脏保护”的新链条。

正文导读:

酒精性肝病是全球肝脏疾病的主要负担之一,从酒精性脂肪肝到肝炎、肝纤维化甚至肝细胞癌的疾病谱严重威胁人类健康。天然黄酮类化合物因多靶点、低毒性的保肝潜力受到广泛关注。淡竹叶(Lophatherum gracile Brongn.)作为传统中药材,富含黄酮和多糖等活性成分,然而现有提取工艺仍依赖有机溶剂,存在效率低、活性成分易降解、环境污染等痛点。低共熔溶剂(DES)作为一类新型绿色提取介质,由氢键供体和受体按特定比例组成,具有可设计性强、生物可降解、原子经济性高等优势,但在中药活性成分提取中的应用仍处于起步阶段,尤其是提取工艺对生物活性的影响鲜有报道。

DES提取工艺优化

研究团队以氯化胆碱为氢键受体,系统筛选了7种氢键供体(1,3-丙二醇、丙二酸、苹果酸、甘油、尿素、DL-乳酸、1,4-丁二醇),确定氯化胆碱-苹果酸(摩尔比1:1)为最优DES体系。通过单因素实验考察提取时间、液固比、含水量、超声功率、摩尔比和温度六个变量后,采用Box-Behnken响应面设计进行三因素三水平优化,拟合的回归模型R²达0.9875。方差分析揭示DES含水量对提取率的影响最为显著(F=101.97,P<0.0001),是最关键的工艺控制参数。最优条件下,LGF提取率达到16.62±0.27 mg/g,与模型预测值16.45 mg/g高度吻合,较传统水提取(9.94 mg/g)提升约67%。

体内外活性评价:DES工艺优于传统提取

体外DPPH自由基清除实验显示,DES提取物抗氧化活性显著强于60%乙醇提取物。进一步在ALD小鼠模型(52%乙醇灌胃诱导,连续9天)中比较两种提取物的保肝功效,结果呈现系统性差异:在脂质代谢方面,模型组小鼠血清TC、TG、LDL-C显著升高,HDL-C显著下降;DES和乙醇提取物均能逆转上述异常,且DES对血清TG的改善效果显著更强(P<0.05)。在肝功能保护方面,DES提取物使血清ALT、AST显著降低,肝脏TC、TG、ALT、AST四项指标均显著降低(P<0.05);而乙醇提取物对肝脏ALT的降低效果未达统计学显著水平(P=0.0546)。DES组各项指标整体更接近正常对照组。在氧化应激方面,两者均有效逆转酒精诱导的MDA升高,但DES组在恢复GSH-Px和SOD活性方面显著优于乙醇提取组(P<0.05)。H&E和Sirius Red染色也直观证实了DES-LGF对肝脏脂肪变性和炎性浸润的更优改善效果(图1)。

图1. 肝脏生化指标、氧化应激参数及组织病理染色

肠道菌群调控机制

16S rRNA全长测序揭示了两组提取物对肠道菌群的不同调控模式。α多样性分析显示,DES和乙醇提取物均能恢复酒精导致的菌群丰富度下降(Ace和Chao指数显著增加),PCoA排序表明两组处理均使菌群整体结构趋向正常组(图2)。但DES提取物展现出独特的菌群重塑特征:门水平上Bacillota丰度增加、Pseudomonadota降低,且Verrucomicrobiota显著升高;属水平上,Akkermansia丰度显著升高(P<0.05),这一变化在乙醇提取组中未观察到。同时,DES组Muribaculum和Lactobacillus丰度增加,而Escherichia-Shigella和Bacteroides等潜在致病菌丰度降低。Spearman相关性分析进一步证实了这些关键菌属的变化与宿主肝脏生化指标的显著关联。

图2 肠道菌群多样性分析

总结与展望:

本研究不仅建立了一套绿色、高效的淡竹叶黄酮DES提取工艺,更重要的是通过系统的体内外比较研究,首次证明DES提取工艺不仅提高产率,还能更好地保留黄酮关键生物活性,通过调控肠道菌群增强抗ALD功效。这一发现为绿色提取工艺结合天然产物功效相关性研究提供了新的实验范式,也为淡竹叶资源的药用开发开辟了新路径。未来可进一步聚焦DES提取物中差异性黄酮单体的鉴定及其介导肠道菌群调控的关键分子靶点。

论文信息:

英文题目:Optimization of Deep Eutectic Solvent Extraction Process and Study on the Anti-Alcoholic Fatty Liver Disease Activity and Mechanism of Flavonoids From Lophatherum gracile Brongn.

作者:骆雨悦(共同第一),鄢凌(共同第一),贾靖涵,王洪宇,张孟烜,秦洁*,孙文龙*

期刊:Chemical Biology & Drug Design

DOI: 10.1111/cbdd.70323

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/cbdd.70323

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期刊介绍:

Chemical Biology & Drug Design 是一本致力于推动创新科学、技术与医学发展的国际期刊,聚焦发表提出新概念、新见解和新发现的前沿研究成果。期刊涵盖化学生物学与药物设计交叉学科的各个方面,欢迎领域内最新科研进展及具有重要意义的新兴概念研究,是化学生物学与药物研发领域的重要学术交流平台。

2025 JIF:3.3 | CiteScore:6.1

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/17470285

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