发酵植物提取物通过抗氧化和抗炎作用改善肠道健康的体外和体内研究

《Journal of Animal Science and Biotechnology》：Herbal extract fermented with inherent microbiota improves intestinal health by exerting antioxidant and anti-inflammatory effects in vitro and in vivo

为解决畜牧业中肠道健康维护的难题，奥地利应用技术大学等机构的研究团队开发了一种含45种草本植物的发酵提取物(FPM)，通过IPEC-J2细胞、THP-1巨噬细胞和HEK-Blue报告细胞系等模型，证实FPM能显著降低ROS水平、增强屏障完整性并抑制NF-κB通路。该研究为开发功能性饲料添加剂提供了新思路，论文发表于《Journal of Animal Science and Biotechnology》。

　　 在现代畜牧业中，肠道健康是影响动物生长性能和免疫力的关键因素。氧化应激和慢性炎症会破坏肠道屏障功能，导致营养吸收障碍和疾病易感性增加。传统抗生素的过度使用引发耐药性问题，而植物提取物因生物利用度低限制了其应用价值。面对全球变暖加剧的热应激挑战，开发新型功能性饲料添加剂成为行业迫切需求。

奥地利应用技术大学等机构的研究团队创新性地利用45种当地草本植物的固有微生物群落进行发酵，制备出 fermented plant macerate (FPM)。通过多模型系统评估，发现该提取物能通过独特机制改善肠道健康。研究成果为可持续畜牧业发展提供了科学依据，相关论文发表在《Journal of Animal Science and Biotechnology》。

研究采用IPEC-J2猪肠道上皮细胞模型评估屏障功能，THP-1人源巨噬细胞分析免疫调节，HEK-Blue报告系统阐明TLR4/NF-κB通路机制；并运用线虫（C. elegans）和果蝇（D. melanogaster）验证体内效果。通过HPLC-MS和GC-MS进行活性成分鉴定。

??FPM改善体外肠道功能参数?? 在IPEC-J2细胞中，2% FPM使ROS水平降低20.01%（P<0.0001）。TEER检测显示FPM预处理可维持上皮屏障完整性，机械划痕实验证实1.5% FPM使细胞迁移速度提升35.55%。这些结果说明FPM具有显著的抗氧化和促修复作用。

??调控巨噬细胞炎症反应?? FPM使THP-1细胞内ROS降低23.69%，同时下调TNF-α、MIG、I-TAC等促炎因子（P<0.01），而抗炎因子IL-10显著增加。HEK-Blue实验揭示FPM通过TLR4非依赖途径抑制NF-κB激活，这为理解其作用机制提供了新视角。

??体内模型的验证?? 在线虫实验中，2% FPM使PQ诱导的氧化应激下活动度提升115%，LT₅₀从148分钟延长至269分钟。果蝇模型显示1% FPM降低ROS 39.23%，但两种模型均未观察到肠道屏障改善，提示保护作用具有模型特异性。

??活性成分分析?? GC-MS鉴定出乙醇、丁酸等挥发性物质，其去除使抗氧化活性降低。HPLC-MS检测到4-羟基苯甲酸、芹菜素糖苷等成分，表明FPM的效应是多种活性成分协同作用的结果。

该研究首次系统阐述了多草药发酵提取物通过TLR4非依赖途径调节NF-κB的独特机制。虽然体内屏障保护效果有限，但其显著的抗氧化和免疫调节功能为开发新型饲料添加剂提供了理论依据。研究团队建议后续开展畜禽喂养试验，以验证实际应用价值。这项成果不仅展示了本土植物资源的开发潜力，也为减少抗生素使用、推动可持续畜牧业提供了创新解决方案。