食品界

黑龙江大学雷虹教授等：黑木耳黑色素对缺铁性贫血诱导溃疡性结肠炎小鼠的保护作用

缺铁性贫血（IDA）严重影响机体健康，可导致结肠组织中黏膜溃疡、氧化应激增加和炎性细胞浸润，产生过多且具有强氧化活性的自由基，引起细胞膜、DNA分子碱基修饰等多种氧化损伤，从而导致溃疡性结肠炎（UC）甚至更严重的结肠癌发生。黑木耳是一种在我国分布极为广泛且具有独特营养价值与保健功能的食用菌，黑色素作为黑木耳的主要天然产物之一，具有清除自由基、抗炎、抗氧化、抗病毒及增强免疫力等多种生物功效。

许多天然产物具有抗氧化、抗炎和抗凋亡等特性，且可通过调控Toll样受体4（TLR4）/核转录因子-κ B（NF-κB）信号通路来抑制炎症发生，但有关利用天然产物黑木耳黑色素治疗UC的研究相对较少，因此，黑龙江大学生命科学学院的王雨亭、雷虹*和黑龙江省林业科学院科研处的冯磊*等人通过IDA诱导UC小鼠模型，探究灌胃黑木耳黑色素对UC小鼠氧化应激反应及TLR4/NF-κB信号通路的调控作用，以期为黑木耳黑色素功能性产品的开发提供理论基础。

01 黑木耳黑色素对IDA诱导的UC小鼠血液指标的影响

临床贫血症状可通过血液中的Hb、RBC、WBC等水平来诊断。如图1A、B所示，与空白对照组相比，模型组小鼠Hb质量浓度、RBC数均显著降低，灌胃黑木耳黑色素3 周后，Hb质量浓度、RBC数显著提高，且与空白对照组无显著差异，表明黑木耳黑色素具有改善机体贫血的功效。与空白对照组相比，模型组小鼠WBC数显著下降，黑木耳黑色素干预组小鼠的WBC数显著恢复（图1C），表明缺铁引起的IDA小鼠可能存在摄入营养不均衡，导致WBC数偏低，说明免疫系统的能力降低，易引发结肠炎症。研究表明，IDA小鼠常伴随着肠道损伤，灌胃黑木耳黑色素后小鼠WBC数恢复正常，说明加入黑色素可有效提高IDA小鼠的免疫能力，缓解结肠炎症。

02 黑木耳黑色素对IDA诱导的UC小鼠体质量变化及DAI评分的影响

在实验过程中，空白对照组小鼠行动活跃、毛发光亮整洁；模型组小鼠出现了行动缓慢、活动力下降等现象，但给药后小鼠在反应、行动等方面均有改善。由图2A可知，实验结束时，与模型组相比，给药后的小鼠体质量显著增加，且与空白对照组小鼠相比无显著差异，结果表明，影响小鼠体质量生长的因素可能与机体结肠损伤影响食物的消化吸收有关，黑木耳黑色素可使小鼠胃肠消化吸收功能逐渐恢复，从而使结肠受损的模型小鼠体质量恢复至正常水平。

DAI评分可用来评判结肠炎症的损伤程度，相关研究发现，天然产物芍药提取物可明显降低结肠炎小鼠的DAI评分，并使粪便性状得到改善，在本研究中，黑木耳黑色素也有相同的治疗效果。由图2B可知，模型组小鼠与空白对照组小鼠相比DAI评分显著升高，黑木耳黑色素干预后DAI评分显著降低，且与空白对照组小鼠相比无显著差异，结果表明黑木耳黑色素可显著恢复小鼠DAI评分，对由IDA诱导UC所表现的体质量增长缓慢、粪便稀散、便血等症状具有极佳的改善效果。

03 黑木耳黑色素对IDA诱导的UC小鼠免疫器官指数的影响

脾脏和胸腺指数可反映机体先天免疫功能的强弱。如图3所示，与空白对照组相比，模型组小鼠胸腺指数显著降低，脾脏指数显著升高，经黑木耳黑色素灌胃给药后，各指数恢复至空白对照组水平，因此黑木耳黑色素对UC小鼠的免疫器官指数具有调节作用。

04 黑木耳黑色素对IDA诱导UC小鼠结肠组织病理学及病理学评分的影响

如图4所示，空白对照组小鼠结肠上皮细胞排列紧密有序，有大量结构良好的隐窝和绒毛，隐窝和绒毛长而清晰，无溃疡及炎症细胞的浸润。而模型组小鼠肠道组织结构受损，隐窝结构和杯状细胞扭曲，结肠黏膜溃烂，上黏膜及屏障变形，黏膜下层炎症细胞严重浸润。有研究表明，UC对小鼠结肠组织造成严重破坏，导致结肠充血、健康组织受到损伤、大量上皮细胞凋亡，本实验中模型组小鼠的结肠组织病理学分析与此情况较为一致，与空白对照组相比，病理学评分显著升高，黑木耳黑色素给药治疗后可显著改善肠道组织损伤情况，隐窝结构基本恢复正常，使肠黏膜溃疡和隐窝破坏程度均有所减轻，炎症细胞浸润基本消失，病理学评分明显下降，与空白对照组无显著性差异，表明黑木耳黑色素在维持结肠结构完整及改善炎症等方面有着极佳的效果，提示黑木耳黑色素有助于IDA诱导UC小鼠肠道恢复正常。

05 黑木耳黑色素对IDA诱导的UC小鼠结肠氧化应激损伤的影响

如图5所示，与空白对照组相比，模型组小鼠结肠组织中TAC与SOD活力显著下降，MDA、·OH、O₂^-·水平显著上升，而黑木耳黑色素组与空白对照组相比无显著差异，说明黑木耳黑色素能调节IDA诱导的UC小鼠体内氧化应激水平，说明黑木耳黑色素能有效恢复IDA诱导的UC小鼠总抗氧化能力及结肠中SOD抗氧化酶活性，并能有效改善疾病小鼠脂质过氧化损伤，同时调节结肠中氧自由基的异常表达。

06 黑木耳黑色素对TLR4/NF-κB信号通路调控的影响

TLR4/NF-κB是导致肠道免疫炎症反应的重要细胞间信号通路。如图6所示，与空白对照组相比，模型组小鼠结肠组织中TLR4、NF-κB-p65 mRNA表达量显著上升，黑木耳黑色素干预后表达量均下降至与空白对照组无显著性差异。相应地，给药治疗后促炎因子TNF-α mRNA表达水平显著降低，抗炎因子IL-10 mRNA表达量显著增加，表明黑木耳黑色素通过调控TLR4/NF-κB信号通路，有效逆转炎症细胞因子异常表达，从而缓解IDA诱导的UC小鼠炎症反应，恢复防御功能。

07 结论

黑木耳黑色素在UC小鼠肠道中表现出显著的抗氧化、抗炎功能。黑木耳黑色素可通过增强机体抗氧化酶活力、降低氧化应激损伤、调控TLR4/NF-κB信号通路中相关基因表达，保护肠黏膜，从而减轻结肠炎症的病理程度。以上结果表明，从天然物质中提取黑色素可以作为治疗UC功能食品或营养药品的有效成分，本研究可为其药物开发提供理论参考。

本文《黑木耳黑色素对缺铁性贫血诱导溃疡性结肠炎小鼠的保护作用》来源于《食品科学》2023年44卷17期110-117页. 作者：杨建荣，刘嘉涵，王跃猛，吴越，焦涵，吕建浩，李鑫. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220808-105.