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  肥胖被世界卫生组织列为全球十大健康问题之一。精油是挥发性脂溶性有机分子的混合物，通常由芳香植物的果实、根茎、叶子和木材等部位经水蒸汽蒸馏提取获得，其主要成分为萜烯、萜类化合物和芳香族化合物，具有抗菌、抗氧化、抗炎和抗肥胖等生物活性。大多数精油及其成分已被美国食品和药物管理局认为是普遍安全的，并且精油对肥胖及其相关疾病具有广谱的治疗潜力。

  橡木精油（OEO）主要由橡树的木材通过水蒸气蒸馏获得，颜色呈淡黄色，质地为油状液体，具有独特的木质香味。

  广东工业大学轻工化工学院魏子杰、陶志华*、黎靖宇等研究OEO的体外降脂活性，包括对胰脂肪酶（PL）、胆固醇酯酶和

  -葡萄糖苷酶的抑制活性；通过酶动力学实验和荧光发射光谱研究OEO对PL的抑制类型和相互作用机理；采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术分析OEO的主要化学成分；以秀丽隐杆线虫为模式生物，研究OEO对线虫的寿命、体型，运动活性和生殖能力的影响；通过油红O和尼罗红染色观察线虫的脂质积累情况和脂滴形态的变化，并测定甘油三酯（TG）水平；采用实时聚合酶链式反应（PCR）测量OEO对线虫脂质代谢相关基因的表达水平，探讨OEO影响线虫脂质代谢的潜在作用通路，以期为OEO在抗肥胖领域的应用提供数据支持。

  -葡萄糖苷酶的抑制活性如图1A所示，OEO对PL活性的抑制呈现剂量依赖性，半抑制浓度（IC50）为（0.62±0.05）mg/mL，当OEO质量浓度为1.6 mg/mL时抑制率趋于稳定，达到（68.87±1.98）%。阳性对照奥利司他对PL的IC50为（1.76±0.16）μg/mL。PL能消化50%～70%的膳食脂肪，还能将TG转化为游离脂肪酸，因此靶向抑制PL的活性被认为是治疗肥胖的主要目标之一。在现有的研究中，Ali-Shtayeh等发现

  精油对PL的IC 50 为（18.21±2.89）mg/mL；王泽昊发现阴香精油对PL的IC 50 为（23.56±1.18）mg/mL。与现有研究相比，OEO具有强的PL抑制活性。如图1B所示，OEO对胆固醇酯酶的IC50为（0.20±0.04）mg/mL，阳性对照奥利司他的IC50为（1.03±0.02）μg/mL。胆固醇是细胞必需的脂质成分，但是大量摄入胆固醇会增加高胆固醇血症和冠心病等疾病的风险，胆固醇酯酶能水解膳食中的胆固醇酯，并且参与游离胆固醇从胆固醇胶束到肠上皮细胞的运输，是阻止膳食胆固醇吸收的潜在靶标。如图1C所示，OEO对

  -葡萄糖苷酶的IC 50 为（0.63±0.01）mg/mL，阳性对照阿卡波糖对-葡萄糖苷酶的IC 50 为（6.16±0.43）μg/mL。-葡萄糖苷酶可以将多糖水解为葡萄糖等多糖引起血糖升高，过高的血糖会导致胰岛素抵抗，进而抑制脂肪组织的分解，引发肥胖、代谢综合征等疾病。以上根据结果得出OEO具有较强的体外降脂活性。

  采用GC-MS分析OEO的主要化学成分，所得总离子流图见图2。OEO中相对含量大于0.5%的主要成分如表2所示，倍半萜类化合物占OEO总成分的62.33%，相对含量最高的5 种成分为罗汉柏烯（27.58%）、

  -柏木烯（16.80%）、柏木脑（16.38%）、花侧柏烯（4.64%）和-柏木烯（4.49%）。Kang等发现0.2%（质量分数）-柏木烯能改善高脂小鼠的胰岛素抵抗，起到类似胰岛素的效果。Zhao Yuhan等发现0.2%（质量分数）柏木脑作为膳食补充剂可以使高脂小鼠的体质量减少30%，改善脂肪细胞的肥大，促进小鼠脂质代谢相关基因的表达。因此-柏木烯和柏木脑可能是OEO的主要活性成分。精油是一种复杂的混合物，具有多种活性成分，不同活性成分之间有几率存在复杂的协同作用，且精油能够最终靠多种途径发挥抗肥胖作用，包括调节脂质代谢、调节激素水平和改善肠道微生物群落等，因此OEO及其活性成分发挥抗肥胖作用的机制需要更深入的研究。

  为了研究OEO对PL的抑制类型，在0.4～2.0 mg/mL PL质量浓度范围内绘制酶动力学曲线A所示，所有曲线均经过原点，随着OEO质量浓度升高曲线斜率降低，表明OEO对PL的抑制类型为可逆抑制，即OEO是通过非共价键动态地、可逆性地与PL结合进而降低催化效率。

  可逆抑制分为竞争性抑制、非竞争性抑制和反竞争性抑制，为了研究OEO对PL的可逆抑制类型，在0.06～0.14 mg/mL的底物质量浓度范围内绘制了Lineweaver-Burk曲线B所示，所有曲线都相交于x轴的负半轴，在x轴的截距基本不变，且随着精油质量浓度增加曲线的斜率增大，即

  m 基本不变，Vmax 减小（表3），说明OEO对PL的可逆抑制类型为非竞争性抑制，即OEO能够最终靠与PL的非活性位点结合，形成酶-底物-抑制剂复合物抑制酶的活性。

  荧光发射光谱的变化与荧光基团周围的微环境紧密关联，可以反映蛋白质分子构象的改变，PL中色氨酸（Trp）对PL的荧光性起着最大的作用，Trp的最大吸收波长是280 nm，因此能在280 nm的激发波长下测定不同质量浓度OEO存在时PL的荧光发射光谱，以研究其构象变化。如图3C所示，随着OEO质量浓度的增加，PL的荧光发射强度降低，说明OEO与PL发生了猝灭作用，导致PL的三级结构发生了变化。PL的最大发射波长没发生变化，这说明OEO没改变PL中Trp残基周围的微环境。OEO在298 K和310 K条件下与PL相互作用的Stern-Volmer曲线D所示，曲线呈线性，随着温度上升，曲线斜率减小，

  sv 值随着温度的升高而降低。静态猝灭的特征为猝灭剂和荧光基团之间形成复合物，随着温度上升复合物的稳定性会下降，导致荧光猝灭的减少，猝灭常数Ksv 会随着温度的升高而减小，因此OEO与PL的猝灭类型为静态猝灭。

  OP50生长情况的影响如图4所示，培养24 h后，在10、20 μg/mL质量浓度下E. coli OP50生长的差异没有统计学显著性（P＞0.05），40 μg/mL OEO组的OD 600 （0.51±0.01）与空白组（0.59±0.02）相比显著下降（P＜0.01）。E. coliOP50是线虫的主要食物来源，其生长情况会影响线虫的生长发育，因此选择10、20 μg/mL的OEO进行后续实验。

  如表4所示，与空白组相比，不同质量浓度OEO下线虫的平均寿命、体长和后代数量的组间差异均没有统计学显著性（

  ＞0.05），说明OEO对线虫的生长繁殖无显著的负面作用。在20 μg/mL质量浓度下，OEO可以明显降低线），这可能是由于线虫体内脂肪积累的减少 。10、20 μg/mL的OEO可以明显地增加线虫的运动活性，这可能代表线虫脂肪消耗的增加。

  油红O是一种脂溶性染料，其染色面积可用于评估线虫体内的脂质积累情况；尼罗红是一种亲脂性荧光染料，常用于观察线虫的脂滴形态和粒径分布。如图5A所示，模型组线虫的油红O染色面积较大、较密集，添加OEO后染色面积变小、变分散；如图5B所示，模型组线虫体内存在较多大直径的脂滴，且脂滴分布密集，添加OEO后大直径脂滴减少，且脂滴分布变分散。如图5C所示，空白组线虫的脂肪含量为模型组的43.94%（

  ＜0.01），即模型组的饮食中添加的10 mmol/L葡萄糖使线虫体内的脂肪积累明显地增加，说明高脂线虫模型建立成功。与模型组相比，10、20 μg/mL的OEO分别使线），阳性对照奥利司他组的相对脂肪含量减少了44.29%（

  ＜0.01）。如图5D所示，与模型组相比，10、20 μg/mL OEO可以明显地增加线 μm脂滴的比例（P＜0.05），显著减少1.2～1.8 μm脂滴的比例（P＜0.05），但是对0.6～1.2 μm脂滴比例的影响没有统计学显著性差异。以上根据结果得出OEO能通过抑制脂滴的数量和大小来降低高脂线虫体内的脂肪含量。TG是人体获取和储存能量的主要形式之一，但是TG水平过高会增加心血管疾病和代谢综合征等疾病的风险。线虫体内TG主要储存在脂滴中，约占总脂质的40%～55%，油红O染色可检测所有的脂溶性化合物，无法区分TG积累和总脂溶性化合物的积累，因此进一步研究OEO对线虫TG积累的影响。如图5E所示，与模型组相比，空白组和阳性对照奥利司他组的TG含量分别下降41.09%和35.59%（P＜0.01），10 μg/mL和20 μg/mL的OEO可以使TG含量分别下降10.67%和21.35%（

  为了探究OEO减少线虫脂质积累的潜在作用通路，采用实时PCR检测线虫脂质代谢相关基因的表达水平，包括编码脂肪甘油酯脂肪酶（ATGL）同源物的

  atgl-1、编码激素敏感脂肪酶1的hosl-1、编码乙酰辅酶A合成酶2的

  亚基2的aak-2、编码Δ9去饱和酶的fat-5、fat-6、fat-7和编码类固醇调节元件结合蛋白同源物的sbp-1。其中atgl-1和hosl-1主要参与脂质水解，acs-2和aak-2主要参与脂肪酸β氧化（FAO），fat-5、fat-6、fat-7和sbp-1主要参与脂质合成。线分别是哺乳动物中ATGL和激素敏感脂肪酶（HSL）的同源物，ATGL和HSL占白色脂肪组织中甘油三酯水解酶活性的95%以上，在脂肪水解中起及其重要的作用。OEO可以使atgl-1和hosl-1的相对表达水平分别上调44%和69%（P＜0.05）。FAO是细胞内脂肪酸分解代谢的主要途径，acs-2编码的乙酰辅酶A合成酶2是FAO的关键酶，可以将长链的脂肪酸转化为一系列短链的酰基辅酶A以进行氧化。OEO可以使acs-2的表达量上调22%（P＜0.05）。线去饱和酶可以将饱和脂肪酸转化为单不饱和脂肪酸，其中fat-5编码的棕榈酰辅酶A去饱和酶可以催化棕榈酸（16:0）转化为棕榈油酸（16:1n7），fat-6和fat-7编码的硬脂酰辅酶A去饱和酶可以催化硬脂酸（18:0）转化为油酸（18:1），而棕榈油酸和油酸是合成TG的两种必需底物。sbp-1是调控胆固醇、脂肪酸等脂质合成的重要基因，还能调节脂肪酸去饱和酶相关基因的表达。OEO可以使fat-5、fat-6、fat-7和sbp-1的表达量分别下调71.79%、10.70%、19.45%和33.17%（P＜0.05）。在现有的研究中，Lee等发现线的过表达会导致脂滴的减少。Zhu Ying等发现线基因表达的减少与总TG水平的降低有关；Bai Juan等发现线去饱和酶相关基因的表达，这些都与本研究的结果相似。以上根据结果得出，OEO调节线虫脂质代谢的潜在作用通路包括：atgl-1和hosl-1介导的脂肪分解通路，acs-2介导的FAO通路，fat-5、fat-6、fat-7和sbp-1介导的脂肪酸去饱和酶通路。8结论本研究表明，OEO具有较强的体外降脂活性，其对PL、胆固醇酯酶和-葡萄糖苷酶的IC 50 分别为（0.62±0.05）、（0.20±0.04）mg/mL和（0.63±0.01）mg/mL，OEO能可逆非竞争性抑制PL的活性，并产生静态猝灭。OEO能在不影响显著线虫寿命和生殖能力的情况下，显著减少高脂线虫的脂肪含量和TG水平，并且能增加高脂线 μm直径脂滴的比例，降低1.2～1.8 μm直径脂滴的比例。OEO能通过上调atgl-1hosl-1acs-2的相对表达水平，下调fat-5

  的相对表达水平调节线虫的脂质代谢。本研究为OEO在抗肥胖领域的应用提供了数据支持，为橡木资源的高值化利用提供了新的视角。

  陶志华，博士，副教授。广东工业大学 轻工化工学院 硕士生导师个人简述：2006 年3月，毕业于日本东北大学资源生物科学专业，获博士学位.主要是做组胺等海洋有害于人体健康的物质的形成机理及控制技术，微生物及水产品加工品质监控方法的开发及海洋生物活性成分的应用等方面的研究工作，并在Fisheries Science, Food Control等国内外知名杂志上发表论文20多篇。

  2016.10-2017.07 日本东京海洋大学食品微生物研究室，访问学者；

  200905月，广东工业大学实验技能大赛优秀指导教师；2010年12月，教育部主办的留学人员第五届“春晖杯”创新创业大赛1 等奖；

  2013年1月，获广州化学化工学会优秀论文三等奖。2012年1月，获广东工业大学科技先进工作者。

  2018.09~2022.07，广东工业大学 食品科学与工程专业，本科；

  本文《橡木精油的降脂活性及其对秀丽隐杆线虫脂质代谢的影响》来源于《食品科学》2025年46卷第13期205-213页，作者：魏子杰，陶志华*，黎靖宇，张君豪，吴克刚，柴向华，于泓鹏，何 东，刘晓丽，段雪娟，王萍萍。DOI:10.7506/spkx1225-217。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

  实习编辑：梁雯菁；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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