《食品科學》：東南大學孫桂菊教授等：發酵燕麥對健康成年人免疫炎癥因子和腸道健康的調節作用

發酵食品是指通過微生物作用和食品成分的酶促轉化而制成的產品，富含有益微生物、生物活性肽、植物化學物質和維生素。燕麥是淀粉、脂質、蛋白質、多酚化合物、可溶性膳食纖維（如

-葡聚糖）、維生素和礦物質的豐富來源。它的主要健康作用歸因于其較高的β-葡聚糖含量，已被證明可以預防心血管損傷、血脂異常、高血壓、炎癥狀態和2型糖尿病等疾病。

燕麥也是微生物生長的可發酵基質。在發酵過程中，微生物會分解人類通常難以消化的營養物質，提高這些營養素的生物利用度和消化率。此外，發酵可以通過多種途徑提高燕麥的營養價值，包括減少植酸等抗營養因子、增加酚類物質含量和抗氧化能力、去除谷物中的麩質以及產生生物活性肽等。

東南大學公共衛生學院的嚴沁宇、孫桂菊*，百事亞洲研發中心有限公司的馮妹元*等從燕麥整體的角度出發，通過人群隨機對照試驗探究發酵燕麥對人體免疫功能和腸道健康的調節作用，旨在為發酵燕麥在功能性食品中的應用提供理論基礎和實踐指導。

01

研究對象基本情況分析

本試驗納入符合標準且自愿參加本項目的受試者共計75 名，隨機分為對照組、低劑量組和高劑量組，每組25 人。在整個試驗過程中共計有3 名受試者失訪（低劑量組2 人、高劑量組1 人），失訪率為4%。最終共計有72 名受試者規范地完成整個試驗，因此，最后納入統計分析的樣本量為對照組25 人、低劑量組23 人和高劑量組24 人。3 組人群的年齡、男女比例、BMI、FBG、TC、TG、HDL-C和LDL-C各項指標在試驗開始時無顯著差異（

P

＞0.05），如表3所示。

02

膳食與能量攝入情況分析

在第0、15、30天分別進行3 d 24 h膳食回顧問卷調查，計算受試者的能量及碳水化合物、脂肪、蛋白質的攝入量。干預前后3 組的能量及產能營養素攝入均無顯著差異（表4），表明受試者在干預期間的飲食習慣未發生顯著改變。

03

免疫指標分析

由圖1可知，經過30 d干預后，低、高劑量發酵燕麥干預組的血清中IL-1β、IL-6、TNF-α水平均呈現明顯下降趨勢，高劑量組的IL-10水平呈現明顯上升趨勢；并且高劑量組的IL-1β、IL-6、TNF-α下降幅度顯著高于對照組（

P

＜0.05）。以上結果表明，發酵燕麥干預可有效降低健康成年人血清中促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平，升高抗炎細胞因子IL-10的水平，從而提升機體免疫力。

04

腸道指標分析

4.1 RT-qPCR檢測腸道菌群結果

由表5可知，發酵燕麥干預15 d后，與對照組相比，低劑量和高劑量組的

Lactobacillus

水平均顯著增加（

P

＜0.05）；

Bifidobacterium

F. prausnitzii

的水平也有增加趨勢，但差異不顯著（

P

＞0.05）。與基線相比，低劑量組的

Lactobacillus

水平以及高劑量組的

Lactobacillus

Bifidobacterium

水平均顯著增加（

P

＜0.05）。

發酵燕麥干預30 d后，與對照組相比，低劑量組的

Bifidobacterium

水平顯著增加（

P

＜0.05）；

Lactobacillus

A. muciniphila

F. prausnitzii

的水平也有增加趨勢，但差異不顯著（

P

＞0.05）。與對照組相比，高劑量組的

Bifidobacterium

A. muciniphila

水平也有增加趨勢，但差異不顯著（

P

＞0.05）。與基線相比，低劑量組的

Bifidobacterium

Lactobacillus

水平，以及高劑量組的

Lactobacillus

水平均顯著增加（

P

＜0.05）。

以上結果說明，發酵燕麥干預能夠調節健康成年人腸道內

Bifidobacterium、Lactobacillus、A. muciniphila

F. prausnitzii

的水平，促進有益菌的增殖。

4.2 問卷調查排便狀況結果

由表6可知，與基線相比，低劑量和高劑量干預組均從干預第1周開始顯著提高排便滿意度（包括自身排便次數、排便時長、糞便性狀、排便習慣及腸道癥狀緩解），然后保持高滿意度水平。說明發酵燕麥可為受試者帶來舒適的腸道體感，能快速提高排便滿意度。

05

討論與結論

長期以來，發酵食品因其對腸道健康的潛在益處而廣受歡迎。以往的研究多集中于發酵食品中的益生菌成分，將益生菌視為其健康效益的主要來源。然而，后生元作為微生物組的特征代謝物，近年來逐漸受到關注，研究表明后生元對人類健康具有積極影響。經過滅活處理后的后生元表現出耐熱、耐酸和耐用的特性，不容易受到抗生素及其他物質的干擾，具有更長的保質期和更高的穩定性，能夠提供更持久的干預效果。大量研究已證明，后生元通過免疫調節、抑制增殖和誘導細胞凋亡、調節腸道微生物組成、增強腸道屏障功能以及調節全身代謝等途徑發揮多種有益作用。

本研究旨在探討發酵燕麥的健康作用，針對50～65 歲健康成年人開展干預試驗。研究結果顯示，經過發酵燕麥干預后，受試者血清中促炎細胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α的水平顯著降低，而抗炎細胞因子IL-10的水平升高，這有助于維持機體的免疫穩態。IL-1β是炎癥反應的關鍵介質，也是IL-1家族11 個成員中特征最明顯、研究最深入的促炎細胞因子，參與細胞增殖、分化和凋亡。在感染和其他應激事件期間，IL-1β會大量產生。已知IL-1β與類風濕性關節炎、痛風、炎癥性腸病和2型糖尿病的發病機制有關。IL-6被稱為“老年病學家細胞因子”，在代謝控制的急性期反應和許多慢性疾病的發病機制中起著關鍵作用。IL-6也是心血管疾病的相關危險因素，與肌少癥和肌肉流失有關。在健康和年輕人中其水平通常相對較低，但在老年人中其水平的升高可能與死亡率增加有關。TNF-α是免疫反應中的另一個主要角色，其水平隨著年齡的增長而增加，并與年齡相關的疾病有關。在2型糖尿病患者中，TNF-α的升高與老年群體肌肉質量和力量的降低有關。在心肌梗死后的患者中，TNF-α的升高會增加心臟事件復發的風險（如左心室重塑和收縮功能障礙）。IL-10是關鍵的抗炎細胞因子之一，可抑制IL-6、TNF-α和IL-8的作用，保護身體免受不受控制的免疫反應。據報道，IL-10與動脈粥樣硬化的血管保護和內皮功能障礙的改善有關。

研究顯示，后生元可以通過調節炎性細胞因子、影響免疫信號通路，從而調節免疫反應并發揮抗炎作用。例如，來自釀酒酵母發酵產物的后生元可降低IL-6、NF-κB和IL-1β的水平，同時提高黏蛋白2和緊密連接蛋白（Occludin、Claudin-1、ZO-1）的表達水平，具有抗炎活性，并對腸道屏障功能具有保護作用。干酪乳酪桿菌DG的細胞上清液通過降低IL-1α、IL-6、IL-8和TLR-4的表達水平，并提高IL-10的表達水平，從而抑制促炎免疫反應，上調抗炎免疫反應。此外，嗜酸乳桿菌、干酪乳酪桿菌、乳酸乳球菌、羅伊氏粘液乳桿菌和布拉氏酵母菌等益生菌的細胞上清液能夠下調HT-29細胞中前列腺素E2和IL-8的表達，并調節巨噬細胞中IL-1β、IL-6、TNF-α和IL-10的表達，發揮抗炎作用。

核因子-κB（NF-κB）信號通路可能是后生元作用的主要生化通路之一。NF-κB是一種轉錄因子，調控促炎介質（如細胞因子、趨化因子和黏附分子）的產生。NF-κB信號通路是免疫反應和炎癥級聯反應的核心調控者。隨著年齡的增長，免疫穩態失衡，NF-κB信號通路的控制變弱且更容易被激活，細胞因子失調，促炎表型占主導地位，這是大多數與年齡相關的疾病以及衰老本身的基礎。某些后生元，尤其是特定益生菌菌株，能夠抑制NF-κB的活化，從而降低促炎介質的合成。在腸上皮細胞和免疫細胞中，嗜酸乳桿菌和長雙歧桿菌等益生菌菌株可以下調NF-κB信號傳導，從而減少IL-1和IL-6等促炎細胞因子的產生。

腸道微生物群影響腸道內環境穩定的維持、免疫反應的調控以及免疫穩態的維持，對人體健康具有重要影響。本研究發現，發酵燕麥干預能夠顯著改變腸道菌群的組成，特別是促進了一些有益菌群的增長，有助于平衡腸道微生態。例如，在發酵燕麥干預15 d時，兩干預組的

F. prausnitzii

水平均呈現上升趨勢，

Lactobacillus

水平顯著高于對照組。普拉梭菌是一種已知的抗炎益生菌，在人類腸道微生物群中大量存在，占相對豐度的5%。該菌與腸道黏膜的抗炎特性密切相關，能夠產生抗炎細胞因子（如IL-10）和SCFAs（如丁酸），有助于減輕腸道炎癥并調節免疫反應。此外，普拉梭菌還通過滋養腸上皮細胞，修復和強化腸道屏障功能，有助于維護腸道免疫穩態并防止腸漏。由于該菌的減少與克羅恩病、潰瘍性結腸炎和結直腸癌等疾病相關，它也被視為某些腸道疾病風險的潛在生物標志物。乳酸桿菌是人類胃腸道中含量最豐富的微生物之一，與良好的腸道健康有關，該菌可通過調節腸腔pH值、促進黏液分泌、分泌抗菌肽和改變腸道微生物組成增強屏障功能。乳酸桿菌還通過下調Th17炎癥細胞及其標志性細胞因子IL-17F和TNF-α的表達，在抑制炎癥反應中發揮重要作用。另外，乳酸桿菌還具有改善消化、對抗機會性病原體、在生命早期參與免疫系統的成熟過程和在整個生命中保持免疫穩態等功能。

在干預后期（第30天），發酵燕麥干預組相較于基線能促進有益菌的增長，特別是

Bifidobacterium

Lactobacillus

的水平明顯上升，

A.

muciniphila和

F. prausnitzii

的水平也呈現增加的趨勢。雙歧桿菌是腸道中重要的有益菌群，被認為是人類疾病的免疫調節劑，既是驅動因素，也是保護因素。該菌可通過調節促炎細胞因子TNF-α、IL-6、IL-1β、IL-18、IL-22和IL-9、抗炎細胞因子IL-10以及Th2型細胞因子IL-4和IL-5的水平從而調節腸道黏膜的免疫反應。此外，雙歧桿菌還可促進食物消化、減少腸道脹氣、緩解消化不良和腸易激綜合征患者的不適癥狀。嗜黏蛋白阿克曼菌在人類腸道微生物群中非常豐富，占相對豐度的3%～5%，被認為是一種新一代益生菌。該菌作為腸道屏障的“守門員”，可通過增加黏液層厚度和促進緊密連接蛋白表達，以及產生具有抗炎特性的特定抗菌和生物活性脂質改善腸道屏障功能；還可降低TNF-α、IL-6、IL-1α、巨噬細胞炎癥蛋白-1α、IL-12A和粒細胞集落刺激因子等炎性細胞因子的水平，減輕腸道炎癥。越來越多的相關研究也證明，后生元通過選擇性地促進有益微生物的增殖（如雙歧桿菌和乳酸桿菌，已知具有抗炎特性并促進腸道健康）、抑制有害菌的生長以及調節腸道微生物群的代謝活動，有助于恢復炎癥性腸病中的微生態失衡，影響免疫系統的調控、腸道屏障的完整性以及總體腸道健康。

在被歸類為“代謝產物”的后生元中，SCFAs是其中最重要的一種，已被證明具有治療結腸疾病、調節血糖、抗腫瘤等多種功能。SCFAs是腸道微生物群發酵植物多糖的產物，是腸道微生物產生的最重要的成分之一。SCFAs是調節免疫系統基調的關鍵介質，可影響腸道與器官之間的相互作用（如腸-肺軸、腸-腦軸），還能通過改變細胞信號傳導和表觀遺傳調控直接影響免疫細胞。丁酸是腸上皮細胞最重要的能量來源之一，它有助于更新腸上皮，還具有免疫抑制作用。例如，丁酸可以上調免疫抑制細胞因子（如干擾素、IL-10、轉化生長因子-β）的表達和下調幾種細胞因子和促炎受體（如TLR2/4、Caspase-1、NOD樣受體蛋白3、IL-1β、IL-18、IL-33、IL-25、絲裂原活化蛋白激酶）的表達，還能通過抑制組蛋白去乙?；笍亩绊懡Y腸細胞的基因表達，發揮抗癌作用。

綜上所述，本研究證實了發酵燕麥對成年人健康的積極益處，經過30 d干預后，發酵燕麥能夠改善血清免疫炎癥因子的水平，有助于提升免疫力，并促進腸道內

Lactobacillus

Bifidobacterium

A. muciniphila

F. prausnitzii

有益菌的增殖，以及提升排便體感，從而起到維護腸道健康的作用。發酵燕麥是具有后生元效應的健康食品，建議將其納入日常飲食，以推動人群健康水平的提高。本研究也存在樣本量較小和試驗周期較短的局限，可能影響結果的普適性和長期效果的評估。未來應開展大樣本、多中心隨機對照試驗，進一步評估發酵燕麥的長期效益并深入探討其具體的代謝產物及作用機制，以推動其在營養和健康領域的應用。

作者簡介

通信作者：

孫桂菊，女，現任東南大學公共衛生學院營養與食品衛生學系二級教授，博士生導師，主要研究方向為營養與慢性病防治。長期從事營養與食品衛生學教學科研40年。近年來參與多項國家及省部級課題。 “十四五”重點研發計劃項目“老年人群營養健康食品創制與產業化示范”項目負責人（首席科學家），先后主持完成國家科技支撐計劃、國家重點研發計劃、國家自然科學基金面上等國家與省部級科研項目。擅長營養與健康尤其食品營養健康成分及功能食品功效學研究評價，開展過20多項慢性病人群營養干預研究。對功能性油脂、植物化學物、植物多糖等與糖脂代謝的研究方面做過大量工作，在國內外學術刊物上發表學術論文430余篇，其中SCI論文170多篇。曾獲淮?？萍歼M步一等獎、江蘇省預防醫學科技進步三等獎、中國營養學會科技技術獎三等獎、南京市科技進步一等獎，江蘇省科技進步三等獎和江蘇省營養科學進步二等獎。2016年獲江蘇省優秀科技工作者稱號，2017年獲全國營養行業先進工作者稱號，2020年獲“典贊江蘇科技 十大科普人物”。目前擔任中國營養學會常務理事、中國營養學會營養與保健食品分委會副主任委員，江蘇省營養學會副理事長和南京營養學會理事長。

第一作者：

嚴沁宇，女，東南大學公共衛生學院營養與食品衛生學系，公共衛生與預防醫學專業2023級碩士研究生在讀，研究方向為營養與功能性食品。曾參與藥食同源數據庫編寫工作、江蘇省中小學校膳食營養與食品安全指南的撰寫和食譜設計工作；參與課題《巴基斯坦和中國學生飲食失調和抑郁癥風險因素的關系研究》和《Fiber Q Ultra干預對正常人群免疫狀況、腸道和心理健康影響研究》。以第一作者發表文章一篇，第二作者發表文章一篇；參與2024年“交叉創新，預健衛來”江蘇省研究生學術創新論壇獲“優秀論文”。擔任班長、營養與食品衛生學系碩士生黨支部書記，獲東南大學優秀研究生共產黨員、東南大學優秀研究生干部，東南大學基層就業研究會“先進個人”；獲公衛研究生新星獎學金，連續兩年獲研究生一等學業獎學金。

本文《發酵燕麥對健康成年人免疫炎癥因子和腸道健康的調節作用》來源于《食品科學》2025年46卷第16期24-32頁，作者：嚴沁宇，夏 惠，夏嘉躍，郁俊輝，王 欣，向雪松，楊葦葦，馮妹元*，孫桂菊*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250116-119。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：梁雯菁；責任編輯：張睿梅。點擊下方 閱讀原文 即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網