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咖啡豆萃取物減輕小鼠細胞炎症與胰島素抗性

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/10/14

伊利諾伊大學食品科學與人類營養研究人員發現,以咖啡豆皮的水基萃取物處理小鼠的脂肪細胞時,兩種酚類化合物(原兒茶酸和沒食子酸),能夠減輕脂肪細胞引起的炎症、改善葡萄糖吸收和胰島素敏感性。研究結果表明,將這些生物活性化合物作為飲食的一部分食用,有望作為預防肥胖相關的慢性疾病(如2型糖尿病和心血管疾病)的策略。

這項發表在《食品與化學毒理學》上,題為「來自咖啡副產物的酚類化合物,過胰島素/ PI3K / AKT信號通路,調節脂肪細胞中與脂肪生成相關的炎症線粒體功能障礙胰島素抵抗」的研究,不僅說明了咖啡豆萃取物在緩解慢性疾病方面具有益處,同時增加了咖啡的附加價值。

該研究的合著者,密歇根大學農業、消費者與環境科學學院食品科學教授Elvira Gonzalez de Mejia說:「我們研究了不同食物中的生物活性化合物,並看到了預防慢性病的益處。這種來自咖啡豆的成分被證明是無毒的,而且這些酚類化合物具有很高的抗氧化能力。」

在這項研究中,研究人員研究了巨噬細胞和脂肪細胞,以及萃取物中混合的化合物,以及單個純酚類物質對脂肪形成的影響、體內脂肪細胞的產生和代謝以及相關激素。此外,他們還研究了對炎症途徑的影響。

當存在與肥胖相關的炎症時,兩種類型的細胞共同作用增加氧化應激反應,並干擾葡萄糖的攝取,使情況惡化。

為了阻止這種循環並預防慢性疾病,研究人員的目標是消除或減少盡可能多的炎症,以促進葡萄糖的攝取,並使健康的細胞產生足夠的胰島素。

該研究的主要作者Miguel Rebollo-Hernanz,解釋了研究結果如何提供對這些萃取物和純化合物作用機理的見解,以及它們對人類或動物未來研究的潛在功效。

Rebollo-Hernanz說,為了進行研究,將脂肪細胞和免疫細胞一起培養,以重建兩個細胞之間的「真實生活」相互作用,研究人員評估了兩種萃取物和五種純酚類物質,觀察到這些酚類物質(主要是原兒茶酸和沒食子酸),能夠透過刺激脂解作用(脂肪分解)來阻止脂肪在脂肪細胞中的蓄積,而且還能產生褐色樣或米色脂肪細胞。

值得注意的是,這些“褐色樣”細胞被稱為脂肪燃燒器,它們包含更多的線粒體,這是細胞中將營養物轉化為能量的重要細胞器。在這項研究中,研究人員觀察到某些酚類物質能夠刺激脂肪細胞褐變,從而增加脂肪細胞或脂肪細胞中線粒體的含量。

Rebollo-Hernanz說:「巨噬細胞存在於脂肪組織中,當脂肪組織過度生長時,相互作用會刺激炎症和氧化應激。 我們發現這些酚類物質能夠減少炎症因子的分泌,而且還可以減少氧化應激。」

當巨噬細胞與脂肪細胞相互作用時,細胞的線粒體較少。線粒體較少,它們失去了燃燒脂質的能力。研究人員發現,使用這些酚類物質,可以完全阻止巨噬細胞對脂肪細胞的這種影響。

de Mejia說:「我們測試的化合物能夠抑制巨噬細胞的炎症。這意味著抑制了許多對脂肪細胞產生炎症的標誌物。 談到脂肪細胞本身,我們也看到了與炎症相關的不同標記物的抑制作用。由於存在葡萄糖轉運蛋白,葡萄糖的吸收得到了改善。」

她補充說:「現在我們知道,在存在這些化合物的情況下,我們可以減少炎症,減少脂肪形成,並減少“環”,這有助於兩種細胞的生長和發育,從而對整個系統產生負面影響。」

除了保健的潛在應用,研究人員還強調了使用咖啡豆副產品對環境的積極影響。

在咖啡加工過程中,咖啡豆會從外殼(咖啡豆的外部外層)中分離出來。咖啡豆烘烤後,分離出銀皮層。而這是一個巨大的環境問題,全世界每年有1,160萬噸的外殼殘留在田間,有可能造成污染。此外,de Mejia補充說,咖啡豆每年生產43,000噸的銀皮,如果這些能更成為副產品,不但能解決環境問題,更能提高咖啡的附加價值,可謂一舉數得。