茭白壳是茭白采收时下部残留的叶鞘，目前关于茭白鞘叶的回收利用主要集中在食用菌基质、动物饲料等方面，从中提取的天然功能性物质主要包括黄酮、膳食纤维和叶绿素，加强对废弃茭白壳的研究开发利用具有重要的现实意义。

基于前人研究基础，浙江省农业科学院食品科学研究所的严 媛、郜海燕*、陈杭君*等通过葡聚糖硫酸钠盐（DSS）诱导小鼠溃疡性结肠炎模型，评价茭白壳提取物（Zlse）对小鼠溃疡性结肠炎的预防作用，以期为推进茭白壳的综合利用提供理论依据，并为膳食预防和调节溃疡性结肠炎提供参考。

1、茭白壳提取物成分分析

如图1所示，多反应监测模式（MRM）检测多峰图显示了样本中检测到的所有物质，其中不同颜色的质谱峰代表检测到不同物质，具体物质见表4。茭白壳粗提物经过乙酸乙酯萃取和硅胶层析柱纯化之后，得到的化合物进行UPLC-MS/MS检测，所得Zlse共检测到10种化合物，其中9种为黄酮类化合物、1种为生物碱。10种化合物根据相对含量排序分别为沙可林B＞小麦黄素-4’-O-(愈创木酰甘油)醚＞沙可林A＞小麦黄素＞小麦黄素-4’-O-丁香醇醚＞3-氯苯胺＞香叶木素＞高车前素＞小麦黄素-7-O-(2’-丙二酰)鼠李糖苷＞柚皮素，其中小麦黄素-4’-O-丁香醇醚、小麦黄素、小麦黄素-4’-O-(愈创木酰甘油)醚、小麦黄素-7-O-(2’’-丙二酰)鼠李糖苷、沙可林B、沙可林A这6种化合物为小麦黄素及其衍生物，总相对含量约为91.53%。

2、茭白壳提取物对小鼠体质量变化率及DAI的影响

如图2A所示，MC组小鼠体质量从第10天开始下降，第14天时，MC组小鼠体质量为造模初始的84.50%，而NC组小鼠体质量为初始的106.77%，MC组小鼠相较NC组体质量显著下降（P＜0.05）。与MC组相比，Zlse处理组（Zlse-L、Zlse-M和Zlse-H）小鼠体质量的下降趋势减缓，分别为初始体质量的89.10%、92.17%和96.06%，表明Zlse能有效改善结肠炎小鼠体质量减轻的症状。

如图2B所示，NC组小鼠精神活跃、毛色光泽发亮，且体质量稳定上升、大便成形、无便血情况，而MC组小鼠第9天开始DAI评分上升，出现精神萎靡、大便带黏液等症状，第11天出现肉眼可见便血，并伴随水状粪便、肛门肿胀等现象。相较而言，Zlse组情况有所改善，第14天时，NC组DAI评分为0，MC组为3.70，Zlse-L组为3.17，Zlse-M组为2.87，Zlse-H组为2.23，说明Zlse能缓解小鼠结肠炎病状。

3、茭白壳提取物对小鼠结肠长度的影响

如图3所示，NC组小鼠结肠长度为7.95 cm，MC组为5.02 cm，与NC组相比显著缩短（P＜0.05），Zlse-L、Zlse-M和Zlse-H组结肠长度分别为5.37、5.67 cm和6.08 cm，相比MC组分别增长6.97%、12.95%和21.12%，说明Zlse一定程度能改善小鼠溃疡性结肠炎的症状。

4、茭白壳提取物对小鼠结肠组织病理情况的影响

结果如图4A所示。NC组小鼠结肠肉眼观察无溃疡和充血症状，HE染色切片观察结肠组织健康，上皮组织结构完整，腺体完整有序，隐窝结构正常。MC组结肠组织肉眼可见充血和部分糜烂，显微镜下观察上皮损伤脱落，隐窝破损甚至完全消失，腺体损伤，炎症细胞浸润严重，这与MC组小鼠结肠组织病理学评分相较于NC组显著提高（P＜0.05）（图4B）一致。而Zlse-L、Zlse-M组和Zlse-H组上皮组织之间趋于完整，杯状细胞增多，炎症细胞减少，隐窝结构逐渐趋于正常，组织病理学评分较MC组分别显著降低16.47%、34.12%和57.65%（P＜0.05）。

5、茭白壳提取物对小鼠血清炎症因子水平的影响

如图5所示，与NC组相比，MC组小鼠血清中促炎症因子水平均显著提高（P＜0.05），与MC组相比，Zlse干预组各炎症因子水平均显著降低（P＜0.05），其中Zlse-L、Zlse-M组和Zlse-H组IL-6质量浓度相较于MC组分别降低15.99%、23.11%和43.48%，IL-8质量浓度分别降低24.69%、32.82%和44.79%，IL-1β质量浓度分别降低25.39%、44.68%和65.96%，TNF-α质量浓度分别降低42.33%、49.21%和62.79%。

6、茭白壳提取物对小鼠结肠氧化应激的影响

如图6A所示，和NC组相比，MC组小鼠结肠的MPO活力显著升高（P＜0.05），而Zlse-L、Zlse-M和Zlse-H组的MPO活力显著低于MC组（P＜0.05），且随着Zlse剂量升高MPO活力逐渐降低，相较于MC组分别降低18.48%、22.56%和41.96%，表明Zlse能有效减少小鼠结肠组织中的中性粒细胞，降低炎症程度，这与HE染色中观察到的结肠组织炎症细胞浸润程度降低一致。SOD能通过清除机体产生的超氧阴离子自由基减轻氧化应激损伤，SOD活力降低致使结肠对自由基的清除能力下降，加速结肠组织损伤。如图6B所示，相较于NC组，MC组SOD活力显著降低（P＜0.05），Zlse-L、Zlse-M组和Zlse-H组SOD活力分别为MC组的1.28、1.48 倍和1.70 倍。小麦黄素具有良好的抗氧化能力，能有效清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟自由基和超氧阴离子自由基。

7、网络药理学分析

Zlse经过UPLC/MS-MS系统检验共包含10种化合物，进一步在Swiss Target Prediction数据库中筛选得到符合要求的靶点280个，8种化合物为有效活性成分，在OMIM、GeneCards、TTD数据库以溃疡性结肠炎为关键词，筛选得到1 571个疾病相关靶点，将筛选得到的活性成分靶点与疾病相关靶点进行比对，共得到77个共有靶点（图7A）。

通过Cytoscape构建活性成分-靶点-疾病网络图，结果如图7B所示，根据平均节点Degree值（30）筛选得5个关键活性成分，根据节点Degree值排序分别为高车前素（49）＞香叶木素（45）＞小麦黄素（44）＞小麦黄素-4’-O-丁香醇醚（42）＞柚皮素（39），由于高车前素、香叶木素和柚皮素相对含量很少，推测小麦黄素及小麦黄素-4’-O-丁香醇醚为关键活性成分。

通过DAVID数据库对潜在基因进行通路富集分析得到119 条KEGG通路，筛选排名前20的KEGG通路，结果如图7C、D所示，除人类癌症相关通路之外，磷脂酰肌醇3-激酶/苏氨酸激酶（PI3K/Akt）信号通路位居首位，可能是Zlse治疗溃疡性结肠炎的关键通路，另外受体激活和活性氧积累等也是相关重要通路。

结 论

本研究发现，相较于MC组，Zlse干预组小鼠体质量下降变缓，DAI评分显著降低（P＜0.05），小鼠结肠缩短现象减轻，且结肠组织病变情况明显改善，组织病理学评分显著降低（P＜0.05），Zlse显著抑制了小鼠血清中促炎症因子水平的升高（P＜0.05），显著降低结肠氧化应激酶MPO活力（P＜0.05），提高结肠SOD活力（P＜0.05）。UPLC-MS/MS分析Zlse中共检出10种化合物，经过PubChem、Swiss Target、OMIM、GeneCards、TTD、DAVID数据库筛选，推测小麦黄素及小麦黄素-4’-O-丁香醇醚为其关键活性成分，PI3K/Akt信号通路、受体激活、活性氧积累为重要作用通路。Zlse通过调节结肠氧化防御系统，缓解小鼠的炎症程度，修复结肠炎带来的损伤。

通信作者简介：

郜海燕，研究员、博士，浙江省农业科学院食品科学研究所原所长、省特级专家，浙江省有突出贡献中青年专家，首席专家（杰出人才）。博士、博导、研究员（二级），国务院特殊津贴获得者。现任国家浆果保鲜加工技术研发专业中心、农业农村部果品产后处理重点实验室、中国轻工业重点实验室、浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室主任。国家基金二审专家，国家农产品加工果品专业委员会副主任和标准委员会专家，浙江省农业重大专项食品营养与健康加工重大专项专家组组长。中国食品学报、食品科学和IJABE等编委会委员。兼南昌大学、南京农大、西北农林、沈阳农大、中海大、浙工大、浙师大、浙海大和安徽农大多院校博（硕）士导师。

主要研究方向为农产品和食品采后生物学、衰老代谢与品质调控；农产品物流保鲜加工与品质控制。近年主持国家重点研发计划、国家基金、国家行业专项（首席专家）、科技支撑、重大国合、农业部行业标准和省重大攻关等各级项目50余项。以第1或通讯作者发表论文200余篇。获授权发明专利38件，制定行业标准5项。获科技成果17项：获国家技术发明奖二等奖1项；主持获：国家进步二等奖1项；中华农业科技一等奖和浙江省科技一等奖各2项，中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖和中国产学研促进会创新成果奖一等奖各1项及其他奖多项。获“全国先进科技工作者”、 中国食品学会科技创新突出贡献奖、“浙江省农业科技先进工作者”、浙江省巾帼发明奖和浙江省三八红旗手等多项荣誉称号。

陈杭君，研究员、博士，浙江省农业科学院食品科学研究所副所长，美国农业部高访学者，国家现代农业产业技术体系岗位专家，入选国家创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、浙江省万人计划科技创新领军人才、省“151人才工程”第一层次、省海外高层次留学回国人才及院一级杰出人才。现任农业农村部果品产后处理重点实验室、浙江省果蔬保鲜与加工技术研究重点实验室副主任，兼任国家农产品加工技术研发体系果品加工/标准化委员会委员、科技部2035战略规划食品专题包装物流子专题秘书长、科技部“十四五”技术预测专家、中国园艺学会杨梅分会副理事长、中国食品学会青年委员会委员、中国食品学会休闲食品加工技术分会理事、浙江省食品学会常务理事（青委会副主任）、浙江省食品工业协会理事、浙江省农科院学术委员会委员。

现主要从事果蔬采后劣变生物学基础、风味特征形成机理及品质评价、物流品质安全控制技术研究与开发。先后主持国家现代产业技术体系特色蔬菜采后处理与保鲜岗位专家、国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金面上项目、国家863计划子课题、国家公益性行业专项子专题、农业农村部行业标准、浙江省重点研发专项、省自然科学基金等省级以上科研项目10余项，参与省级以上30余项。作为主要完成人获科技成果共10余项；国家科技进步二等奖1项（排名第2），中国产学研促进会合作创新成果一等奖2项（排名1、2），浙江省科技进步一等奖2项（排名2、3），二等奖2项（排名3、4），中国轻工业联合会科学技术进步一等奖2项（排名2），农业农村部优秀创新团队奖（排名3），中华农业科技奖一等奖、中国专利优秀奖各2项；获发明专利授权33项；制订农业部行业标准5项；发表论文170余篇，其中SCI收录40余篇。

第一作者简介：

严媛，女，本科（2015-2019）就读于浙江工商大学食品质量与安全专业；硕士（2020-2022）就读于南京农业大学生物与医药专业，研究方向为食品营养与功能。

本文《茭白壳提取物对小鼠溃疡性结肠炎的预防作用》来源于《食品科学》2022年43卷23期97-105页，作者：严媛，吴伟杰，郜海燕，房祥军，韩延超，刘瑞玲，牛犇，陈杭君。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220602-027。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

图片来源于文章原文及摄图网。

Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。

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