文章标题：Pomegranate juice combined with inulin promote their mutual metabolic transformation by gut microbiota and prevent HFD-induced metabolic disorder in rats
发表期刊：Food Science and Human Wellness
影响因子：7.4
客户单位：陕西师范大学
百趣提供服务：新一代代谢组学NGM 2 Pro、短链脂肪酸靶标、微生物多样性测序
研究背景
高脂饮食引发的代谢紊乱及肠道炎症已成为全球健康难题，而肠道菌群失衡是关键推手。高脂饮食会破坏肠道屏障，让有害菌及内毒素入血，触发全身炎症，加剧代谢问题。石榴汁(Pomegranate Juice, PJ)和菊粉（可溶性膳食纤维）各自被证实能调节肠道菌群、改善代谢，但二者 “联手” 的效果和机制一直不明确。因此，研究团队以高脂饮食大鼠为模型，探究石榴汁与菊粉联合干预的作用，揭秘其通过肠道菌群促进相互代谢转化、改善代谢紊乱的核心逻辑，为膳食纤维与多酚协同的天然膳食干预方案及相关功能性食品开发提供依据。
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研究结果
01.石榴汁和菊粉联合干预，减重降脂效果优于单一成分
高脂饮食(High-Fat Diet, HFD)组大鼠最终体重达 496.71±33.55g，显著高于正常对照组；而石榴汁+菊粉联合干预组体重仅437.14±21.52g，较HFD组显著降低。血脂指标方面，HFD组血清总胆固醇(Total Cholesterol, TC)、甘油三酯(Triglyceride, TG)、低密度脂蛋白胆固醇(Low-Density Lipoprotein Cholesterol, LDL-C)均显著升高，联合干预组可显著改善各项异常指标：TC降至1.58±0.19 mmol/L，TG降至0.68±0.21 mmol/L，LDL-C降至0.36±0.08 mmol/L，且改善效果显著优于单独石榴汁组、单独菊粉组；虽各组空腹血糖无统计学差异，但联合干预组数值更接近正常水平（表1）。
表1.石榴汁联合菊粉对高脂饮食诱导大鼠代谢紊乱的影响
02.石榴汁与菊粉联合干预修复肠道黏膜、缓解结肠炎症
HFD组大鼠结肠黏膜出现明显淋巴细胞浸润（图1A），结肠和血清中促炎因子IL-1β、IL-6水平均显著升高（图1B-E）；而石榴汁与菊粉联合干预组的结肠组织形态接近正常，炎症细胞浸润大幅减少，还能显著降低结肠及血清中IL-1β、IL-6的含量，其中结肠IL-6的降低效果尤为突出，肠道局部及全身的炎症反应均得到有效抑制。
图1.石榴汁联合菊粉对炎症细胞因子的影响
03.石榴汁与菊粉联合干预重塑肠道菌群，让 “好菌” 变多、“坏菌” 减少
通过主成分分析和主坐标分析可见，联合组与HFD组的肠道菌群组成显著分离，且联合组菌群聚类更接近正常对照组，说明联合干预能扭转高脂饮食导致的菌群结构失衡（图2B-C）。HFD组厚壁菌门/拟杆菌门（Firmicutes/Bacteroidetes, F/B比值）显著升高（菌群失衡标志），联合组可有效降低该比值并恢复至正常水平，重塑菌群平衡（图2F）；同时，联合组能显著提升 Akkermansia（护肠菌，维持肠道屏障）、Blautia（产短链脂肪酸菌）的丰度，降低Clostridium、Streptococcus等致病菌含量，还能协同增加 Erysipelatoclostridium（与短链脂肪酸生成相关）的丰度，该效应为联合干预特有，菌群调节效果优于单独干预组（图3）。
图2.石榴汁联合菊粉对肠道菌群多样性及门水平组成的影响
图3.石榴汁联合菊粉对肠道菌群组成的影响
04.石榴汁与菊粉联合干预提升活性代谢物含量并促进多酚吸收
石榴汁中的多酚如鞣花酸(Ellagic Acid, EA)需肠道菌群转化为尿石素A(Urolithin A, UA)、尿石素B(Urolithin B, UB)才能发挥作用，联合组粪便中EA、UA、UB含量均显著高于单独石榴汁组，UA、UB为核心升高的活性代谢物（图4A）。短链脂肪酸(SCFAs)恢复并提升：HFD组粪便中乙酸、丙酸、丁酸等 SCFAs（护肠、调代谢的核心代谢物）显著降低，联合组不仅能恢复各类SCFAs水平，还能让乙酸含量较单独石榴汁组、单独菊粉组进一步提升，总短链脂肪酸含量也同步增加（图4B）。多酚吸收效率显著提升：药代动力学分析显示，联合组UA的血药峰浓度、曲线下面积显著高于单独石榴汁组，且吸收速率常数更快，这也是菊粉促进石榴多酚代谢转化与吸收的关键体现（图5）。
图4.石榴汁联合菊粉对粪便中石榴多酚代谢物及短链脂肪酸的影响
图5.大鼠血清EA、UA和UB的药代动力学分析
05.石榴汁与菊粉联合干预改变粪便代谢谱，激活新的有益代谢通路
非靶标代谢组学分析发现，联合组与单独石榴汁组的粪便代谢谱显著分离（图6C-D），共筛选出21种差异代谢物（如β-隐黄质、谷氨酰赖氨酸等）。KEGG通路分析显示，单独石榴汁组主要影响组氨酸代谢、糖酵解等通路；而联合组能额外调控维生素B6代谢、核黄素代谢通路，这些通路与能量代谢、炎症调节密切相关，进一步解释了联合干预的优势（图6F）。
图6.石榴汁联合菊粉对粪便代谢组谱的影响
06.菌群-代谢物-代谢指标调控良性循环
相关性分析显示，短链脂肪酸（如丙酸）与致病菌Clostridium呈负相关，与大鼠最终体重、促炎因子IL-1β也呈负相关；石榴多酚代谢物(EA、UA、UB)与Blautia、Ruminococcus_gnavus_group、Erysipelatoclostridium等有益菌呈正相关。这说明，联合干预通过调节肠道菌群，增加有益代谢物（SCFAs、UA等），进而改善代谢紊乱和炎症，形成 “菌群-代谢物-宿主健康” 的良性循环（图7）。
图7.肠道菌群、代谢物与代谢紊乱指标的相关性分析
研究总结
本研究证实，石榴汁与菊粉联合干预能通过肠道菌群介导的协同作用，有效预防高脂饮食诱导的大鼠肥胖、血脂异常等代谢紊乱。二者联合可重塑肠道菌群结构，恢复F/B比值平衡，促进有益菌增殖；还能相互促进代谢转化，提升石榴多酚代谢物（如UA）的吸收效率和菊粉发酵产生的SCFAs水平，最终缓解肠道局部及全身炎症、改善血脂异常并降低肥胖程度。该研究揭示了膳食多酚与膳食纤维 “1+1>2” 的干预机制，为高脂饮食相关代谢疾病的膳食预防提供新策略，也为功能性食品研发提供实验支撑。
