Seahorse在功能性食品研究中的部分应用

Seahorse细胞能量代谢分析系统通过测定线粒体呼吸作用和糖酵解水平来反映细胞代谢能力。下面就是部分利用该代谢分析技术研究功能性食品的相关研究啦，一起来看看吧！

1. 番茄是世界上最常见的农作物之一，其中含有许多有益的化合物，可改善脂质代谢异常。2011年日本京都大学食品学院研究发现源自番茄的9-oxo-10（E），12（E）-十八碳二烯酸是有效的PPARα激动剂，可减少小鼠原代肝细胞中甘油三酸酯的积累。其中，发现番茄该成分可通过PPARα活化增强肝细胞中线粒体对脂肪酸的氧化，这通过测量细胞线粒体呼吸作用验证。从而证实了番茄改善肝脏脂代谢异常的作用。

2. 紫外线辐射是造成多种皮肤病的主要原因。2017年多所研究机构联合研究发现，在防晒化妆品中添加草莓活性成分，可有效改善紫外线对皮肤细胞的损伤。其中，草莓中的多酚和维生素可有效抵抗氧化应激水平和紫外线应激造成的皮肤损伤，并改善线粒体功能，增强了细胞抗氧化的能力。

3.芹菜素是一种黄酮类化合物。在自然界广泛分布于温热带的蔬菜和水果中，尤以芹菜中含量为高。2017年韩国食品研究所研究发现芹菜素可通过减轻肥胖小鼠肌肉中的线粒体功能障碍来改善肥胖引起的骨骼肌萎缩。同年，山西大学和山西医科大学等联合研究还发现芹菜素可通过靶向阻断丙酮酸激酶M2依赖性糖酵解来抑制结肠癌细胞的增殖。

4.异黄酮金雀异黄素是一种植物多酚，是大豆异黄酮中的一种主要活性因子，是大豆异黄酮产品中最有效的功能成分，具有多种生理功能。2017年英国多所大学通过研究发现金雀异黄素可以增加脂肪细胞的线粒体呼吸作用，并对脂肪细胞的代谢进行编程表现米色脂肪的特征，从而预防肥胖症和相关代谢疾病。

5. 杨梅素是多种植物、水果和茶中的天然多酚，具有多种代谢健康益处，包括预防和改善胰岛素抵抗和抗肥胖。2018年韩国多所研究机构联合研究发现杨梅素可降低脂肪细胞中甘油三酸酯的含量，并增加其线粒体含量和耗氧率，增加了线粒体对脂肪酸的代谢，这项研究表明杨梅素的抗肥胖和抗糖尿病潜力是其对新陈代谢的有益作用。

6. 类黄酮是具有潜在抗糖尿病活性的饮食化合物，肠道中未吸收的类黄酮会被肠道菌群代谢为对健康有益的物质。2018年杨百翰大学营养学和食品科学系研究了类黄酮物质在肌肉和胰岛β细胞中的生物活性，发现这些物质都能在损伤后维持线粒体的功能，从而证明了膳食类黄酮的肠道微生物代谢产物在β细胞和骨骼肌细胞中发挥有效的保护作用。

7. 2019年中国农业大学食品科学与营养工程学院和浙江大学食品学院联合研究，发现传统食物姜的一种功能性多酚，6-姜油酚可以上调控制脂肪细胞线粒体生物发生的基因的表达水平并增加线粒体的质子漏，来改善线粒体呼吸和能量代谢，从而促进脂肪褐变和脂代谢，这对肥胖症潜在的治疗作用。

8. 表没食子儿茶素没食子酸酯是绿茶茶多酚的主要组成成分，是从茶叶中分离得到的儿茶素类单体。2019年华中农业大学食品学院和中国海洋大学医药学院研究发现表没食子儿茶素没食子酸酯通过下调PKA信号通路和转录因子FoxO1抑制原代肝细胞中的葡萄糖生成，从而表明其具有抗高血糖糖尿病的潜力，这也证明表没食子儿茶素没食子酸酯是调节葡萄糖稳态的有前途的化合物。

9. 除上述发现表没食子儿茶素没食子酸酯具有抗高血糖糖尿病的潜力外，2018年湖南农业大学植物功能性成分协同创新中心还在对秀丽隐杆线虫的发育研究中发现，表没食子儿茶素没食子酸酯可以触发线粒体生物发生，恢复线粒体功能，并诱导产生活性氧来刺激寿命延长，并且该活性成分引起寿命的增加取决于已知的能量传感基因，例如AMPK / AAK-2、FOXO / DAF-16、SIRT1 / SIR-2.1。

10. 植烷酸存在于多种食品中，特别是在乳脂和海洋食品中，2019年中国农业大学食品营养与人类健康高精尖创新中心研究了植烷酸在脂肪定型中的作用，发现植烷酸可增强脂肪细胞线粒体生物发生和呼吸作用，促进了米色脂肪的分化形成。为制定预防和治疗肥胖症及相关代谢异常提供了策略和基础。

11.京尼平苷是是栀子的主要药效成分，2019年江南大学食品学院等研究发现京尼平苷可通过调节骨骼肌中的FoxO1 / PDK4改善葡萄糖体内稳态。其中，京尼平苷促进了从慢到快的肌纤维类型的转换和葡萄糖利用，表明京尼平苷改善了葡萄糖的体内稳态。

参考文献：
1. Kim, Y. I., etal. (2011). "9-oxo-10(E),12(E)-Octadecadienoic acid derived from tomato isa potent PPAR alpha agonist to decrease triglyceride accumulation in mouseprimary hepatocytes." Mol Nutr Food Res 55(4): 585-593.
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10. Wang, H., etal. (2019). "Phytanic acid activates PPARalpha to promote beige adipogenicdifferentiation of preadipocytes." J Nutr Biochem 67: 201-211.
11. Li, Y., et al.(2019). "Geniposide Improves Glucose Homeostasis via Regulating FoxO1/PDK4in Skeletal Muscle." J Agric Food Chem 67(16): 4483-4492.