热处理和溶剂萃取能够调节南智利醋栗（Ribes magellanicum）酚类化合物的抗糖基化作用以及对抗蛋白酶体的保护作用

时间：2026年3月20日

来源：Food Bioscience

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评估智利小果多酚经热处理及溶剂提取后的抗糖基化及维持蛋白酶体功能效果，发现仅未热处理乙醇:乙酸（99:1）提取的多酚有效，热处理改变其结构和生物活性，影响MG清除及抗氧化能力。

智利塔尔卡大学健康科学学院营养与饮食学系营养与食品科学系，Lircay校区，塔尔卡3480094

摘要

（多）酚类化合物可以通过捕获活性二羰基化合物来防止蛋白质糖基化。然而，热处理（TT）在甲基乙二醛（MG）压力下改变其维持细胞蛋白质稳态的能力的程度仍知之甚少。在本研究中，我们评估了热处理（90°C，1小时）和溶剂提取如何调节来自智利醋栗Ribes magellanicum的富含（多）酚类提取物（PEEs）的抗糖基化和与蛋白质稳态相关的活性。使用乙醇:醋酸（99:1）、乙醇:水:醋酸（75:24:1）或乙醇:水:醋酸（50:49:1）的混合物获得了原始和热处理后的PEEs，并通过HPLC–DAD、循环伏安法和UHPLC–QTOF–MS/MS进行了表征，同时进行了抗氧化性和MG捕获实验。在人胃上皮（AGS）细胞中，评估了PEEs调节细胞活力、蛋白质糖基化和羰基化以及MG诱导压力下的蛋白酶体活性的能力。热处理后的PEEs显示出比原始PEEs更低的抗氧化能力和MG捕获效率。然而，细胞结果强烈依赖于提取溶剂。值得注意的是，只有使用乙醇:醋酸（99:1）提取的原始PEEs能够保持胰凝乳蛋白酶样蛋白酶体活性，并减轻AGS细胞中的蛋白质糖基化和羰基化。在肠上皮模型中的摄取实验显示，花青素的细胞整合存在明显的结构和溶剂依赖性差异，这突显了加工对酚类物质可用性的影响。总体而言，这些结果表明，热处理会导致R. magellanicum（多）酚类化合物发生氧化和化学修饰，从而降低其对MG的化学反应性，同时通过影响酚类物质的可用性、MG捕获和激活细胞内抗氧化防御途径来维持细胞蛋白质稳态，为了解食品加工如何调节浆果（多）酚类的生物活性提供了机制上的见解。

引言

食品的热处理在食品安全中起着重要作用，可以减少微生物负荷，在某些情况下还可以使热不稳定的毒素失活并修饰致敏蛋白（Chen等人，2024；Dinç等人，2025；Pi等人，2022；Tripathy等人，2026）。然而，这一过程会导致蛋白质发生许多非酶促化学修饰，从而影响其化学和营养特性（Quan等人，2026；Wan等人，2025）。食品热处理过程中蛋白质发生的主要化学修饰之一是美拉德反应，这是一种涉及氨基酸、蛋白质、脂质和核酸中的氨基与还原糖及其某些自动氧化或代谢衍生物中的羰基之间的非酶促反应（Lund & Ray，2017；Ávila等人，2025a）。

在这些活性二羰基化合物中，甲基乙二醛（MG）尤为重要，因为它可以在食品加热过程中形成，也可以通过葡萄糖代谢、自动氧化和脂质过氧化产生（Cruz等人，2022；Ávila等人，2025a）。由于其高反应性，MG与蛋白质的反应速率大约是葡萄糖的20,000倍，使其成为形成晚期糖基化终产物（AGEs）的主要贡献者，而AGEs是美拉德反应的最终产物（Thornalley，2005）。AGEs的积累，无论是内源性产生的还是通过饮食摄入的，都与细胞衰老和多种慢性疾病的发病机制有关（Ávila等人，2025a）。此外，越来越多的证据表明，饮食中的AGEs可能导致免疫失调，包括通过破坏肠道屏障和增强Th2免疫反应来促进食物过敏（Zhang等人，2025）。因此，已经提出了减少饮食中的AGEs和二羰基化合物的策略，作为减轻这些分子引起的有害影响的相关方法。尽管热处理对多酚稳定性的影响已得到广泛研究，但关于热诱导的化学修饰如何影响富含多酚的提取物在羰基压力下维持细胞蛋白质质量控制系统的能力知之甚少。特别是，饮食中的酚类物质对甲基乙二醛诱导的糖基化过程中蛋白酶体功能的影响仍不清楚。

蛋白质糖基化会导致蛋白质发生多种变化，包括产生发色团和荧光团、等电点降低以及蛋白质交联增加等（Bao等人，2025；Ávila等人，2022）。交联的增加会导致蛋白质聚集，并与胃肠道消化过程中蛋白质降解敏感性降低有关（Bao等人，2025；Wang等人，2019；Wu等人，2021），以及蛋白酶系统介导的细胞内降解减少（Raupbach等人，2020）。蛋白酶体是真核细胞中的主要蛋白水解复合物之一，通过泛素-蛋白酶体途径选择性地降解大约80-85%的错误折叠、受损或细胞周期调节蛋白，从而维持细胞蛋白质稳态（Gong等人，2025）。蛋白酶体功能的损害与细胞和生物体的衰老以及多种病理的发展有关（Hamazaki & Murata，2024；Marino等人，2025）。在暴露于MG的细胞中观察到了蛋白酶体活性的降低，以及在糖尿病Ins2^Akita小鼠的肾脏、心脏和主动脉等组织中也观察到了蛋白酶体活性的降低（Bento等人，2010；Queisser等人，2010）。这些观察结果强调了蛋白酶体是甲基乙二醛诱导的羰基压力的关键细胞内靶点，并突出了在此类条件下保护蛋白酶体功能的饮食或分子策略的必要性。

（多）酚类是植物的次级代谢产物，与地中海饮食的健康益处密切相关。这些化合物在浆果中含量相对较高，包括智利本土浆果如Aristotelia chilenisis（maqui berry）、Rubus geoides（覆盆子）和Ribes magellanicum（醋栗）（Jiménez-Aspee等人，2016a,b,c；Speisky等人，2012）。这些浆果可以生吃，也可以经过热处理后制成果酱、果冻等制品。热处理（TT）对（多）酚类的影响，特别是在抑制蛋白质糖基化和氧化方面的能力，仍然是一个活跃的研究课题（Cruz等人，2025；Xu等人，2024；Zhangli等人，2025；Ávila等人，2026）。据报道，槲皮素的氧化会产生一种抗氧化活性高于还原形式的苯并呋喃酮衍生物（Fuentes等人，2020；Fuentes等人，2017）。此外，我们最近发现，在氧化条件下进行热处理会诱导Phaseolus vulgaris次级代谢物提取物中存在的原花青素的片段化，从而增加抗糖基化活性（Cruz等人，2025）。浆果中的黄酮类化合物，包括花青素如氰苷-3-葡萄糖苷，可以通过多种机制对抗MG等亲电物质引起的有害作用。这些机制包括直接清除MG（Ferreira等人，2022）、诱导细胞内GSH合成（Jiménez-Aspee等人，2016c）和激活Nrf2调控的酶（Ávila等人，2017）。值得注意的是，Nrf2还调节几种蛋白酶体亚基的转录（Zhang，2025）。相反，也有报道称某些酚类化合物会抑制蛋白酶体活性（Dreiseitel等人，2008）。然而，尚未有研究探讨酚类化合物在甲基乙二醛诱导的压力下保护蛋白酶体功能的机制。在本研究中，我们评估了热处理和溶剂提取对Ribes magellanicum中的（多）酚类对保护蛋白酶体肽酶活性以及防止人胃上皮细胞中甲基乙二醛诱导的蛋白质糖基化的作用。

试剂和化学品

乙醇、D(+)-葡萄糖（≥99.5%）、醋酸、Amberlite XAD-7、乙腈、NaHPO₄×7H₂O、NaH₂PO₄×2H₂O、NaCl、CuSO₄×5H₂O、无脂肪酸的牛血清白蛋白、甘氨酸、tris-HCl、甲基乙二醛、邻苯二胺、乙腈、甲醇、L-谷氨酰胺、碳酸氢钠、甲酸和甲酸铵均从Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）购买。培养基、抗生素和胎牛血清从Invitrogen Corp.（美国纽约州格兰德岛）购买。

原始和热处理后Ribes magellanicum提取物的化学表征

使用三种含水量逐渐增加的溶剂系统进行提取：溶剂A（PEE-A；EtOH: CH₃COOH，99:1）、溶剂B（PEE-B；EtOH: H₂O: CH₃COOH，75:24:1）和溶剂C（PEE-C；EtOH: H₂O: CH₃COOH，50:49:1）。分析了从原始和热处理后的Ribes magellanicum浆果中获得的PEEs的（多）酚类组成。如图1A所示，与相应的原始样品相比，热处理后氰苷-3-葡萄糖苷的含量分别减少了53.6%、82.9%和93.5%

结论

热处理Ribes magellanicum降低了其PEEs的抗氧化活性和MG捕获能力。然而，细胞对MG诱导的细胞毒性、蛋白质氧化和羰基化以及蛋白酶体损伤的保护作用强烈依赖于提取溶剂。值得注意的是，只有使用乙醇:醋酸（99:1）提取的PEEs能够在甲基乙二醛挑战后保持CT-L蛋白酶体活性，这表明了明显的

CRediT作者贡献声明

Stefano Migliorelli：方法学、研究。Francisco Armijo：方法学、研究。Felipe Jiménez-Aspee：写作-审稿与编辑、方法学、研究、资金获取、正式分析。Natalia Martinez：方法学、研究、正式分析。Nicolás Mora：方法学、研究、正式分析。Felipe Avila：写作-审稿与编辑、初稿写作、方法学、研究、资金获取、正式分析、概念化。Bertrand