全谷物对过激炎症反应的预防作用及适宜标志物筛选

As the incidence of chronic diseases increased rapidly, the improvement on the quality of staple food and people’s health condition becomes the focus for the construction of a well-off society in an all-round way. Whole grains are rich in protein, dietary fiber and other phytochemicals, which have benefit effects for health. Therefore, extensive attentions have been received and are promoted by dietary guidelines for many different countries. However, due to the lack of identification indicators and biomarkers, as well as research systems with independent whole grain mechanisms, the evidence of health effects was questioned. Plenty of research showed that the development of chronic disease had closely relationship with inflammation. High-fat meals could stimulate the overreaction of inflammation. Therefore, this research would like to investigate the effect of wholegrains on Inflammation induced by high-fat diet and metabolic syndrome, screen and validate chemical/biological markers by using the metrology methods, with the comparison of the matrix structure, chemical composition and metabonomics indicators. The results of this research will provide the scientific evidence for the establishment of the identification indicators, quality criterion, and the determination of functional targets for wholegrains.

随着慢性病的高发，改善主粮质量提高居民健康素质已成为全面建设小康社会关注的焦点。全谷物因富含蛋白质、膳食纤维及其他植物化合物对健康的影响日益得到广泛关注，并被多国膳食指南加以推广。然而由于全谷物缺少可识别的质量指标及生物标志物，以及缺少独立的全谷物作用机制的系统研究，以致全谷物健康效应的证据及质量时得到质疑。大量研究显示，慢性病发生发展与慢性炎症密切相关，而高脂质环境可以刺激过度炎症反应，为此，本研究拟以此为突破口，探讨全谷物对高脂膳食诱导的、以及在前代谢综合症状态下的过激炎症的预防和改善效果；并通过比较全谷物基质结构、化学成分、代谢组学指标，利用计量学方法筛选适宜和验证化学/生物标志物；比较在不同饮食环境对全谷物效应的影响。本研究结果将为建立全谷物的鉴别指标、质量标准、确定功能靶点提供科学证据。

在平衡膳食模式下，增加全谷物摄入已成为合理膳食行动的重要内容之一。为了确立不同种类全谷物主要营养特征及其对慢性病预防的独立作用和共同机制，本研究利用分析化学、动物实验和人体实验开展了系统研究。通过建立适宜分析技术，对比完成不同加工精度下6种以上谷物营养成分含量分布、小麦等麦科作物标记物羟基间苯二酚（ARs）的含量测定，通过核心成分关联分析，证实ARs与膳食纤维、脂肪酸、部分氨基酸、B族维生素和矿物质水平的相关性，并应用近红外技术建立全谷物预测模型，为提出识别全谷物的质量标准提供参考资料。利用非靶向代谢组学技术，探讨研究不同饲养模式下（常规饲料、高脂高糖饲料）、不同种类（稻米、小麦）、不同加工精度谷物（精制谷物、全谷物）对实验大鼠糖脂代谢及低度炎性反应的干预作用。证明在能量及营养成分供给充足的情况下，长期喂养精制稻米可使大鼠体脂成分、空腹血糖和肝糖原有所升高；相对于精制谷物，全谷物可延缓这些损伤，糙米对维持血糖稳态和相对较低的血脂和单核趋化因子（MCP-1）水平，全麦对提高HDL-c水平有所帮助，谷物加工精度是影响FBG、FINS、HOMA-IR、CPR的主要因素（P<0.05）。在高脂高糖饲料引发大鼠糖脂代谢紊乱和炎性反应的模式下，同样证明了全谷物干预可起到缓解作用。对差异代谢物的分析证实不同全谷物可能通过不同作用机制影响到体内代谢，甘油磷脂代谢可能是全谷物健康效应的共同通路。对人体的实验研究发现，一次性给予全谷物（全麦）并不能使血糖生成降低，但不同的主食消费习惯是影响血糖应答曲线的潜在因素。对糖尿病患者的干预实验表明，坚持摄入（5周）全谷物，无论自身对照还是组间对照，均可发现明显的代谢产物变化，尽管这些变化比实验动物更为复杂，但通过关联分析，仍可证实甘油磷脂代谢的可信性，通过干预，全谷物组患者血糖和炎性因子指标都得到了很好的改善效果。本课题各项研究相互佐证，为说明长期食用全谷物健康效应的一致性提供了证据。