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食用昆虫潜在的抗肥胖作用现有证据表明,食用昆虫不仅可以为人类饮食提供蛋白质和其他有价值的营养素,还可以通过各种昆虫衍生的肽和生物活性化合物提供健康益处。大多数关于可食用昆虫潜在抗肥胖作用的研究都是在体外进行的。现有的体内证据主要来自啮齿动物模型。已有研究表明,多种可食用昆虫具有抗肥胖作用,如黄粉虫(Tenebrio molitor)、黑水虻(Hermetia illucens)和家蟋蟀(Acheta domesticus),在小鼠模型中的研究结果表明,可食用昆虫中存在生物活性化合物,具有潜在的减肥功效。食用昆虫提取物降脂和抗肥胖作用的机制包括抑制与脂质代谢相关的途径、下调参与脂肪组织代谢的基因、对肠道微生物群的影响以及食用昆虫衍生食品后增加饱腹感。然而,任何关于昆虫衍生化合物对健康有益的说法都需要人体试验的充分验证。关于抗肥胖(和其他健康)作用,目前鲜有可食用昆虫中活性化合物在人体中进行实验。因此,需要进一步研究可食用昆虫中所含的生物活性化合物对人类健康的影响,以验证可食用昆虫作为一种抗肥胖和促进健康新方法的潜力。 黄粉虫是人类食用的最受欢迎的昆虫之一,已进行工业规模饲养。一些昆虫物种,包括黄粉虫,被认为在脂质代谢方面表现出生物活性,对肥胖和代谢综合征具有有益影响。在消化过程中抑制脂质吸收,特别是抑制参与脂质消化的胰脂肪酶,被认为是这些作用的潜在机制。一项关于黄粉虫作为饲料的研究证实了体内脂肪酶活性的降低,饲料中黄粉虫幼虫的增加与大西洋白姑鱼(Argyrosomus regius)肠道脂肪酶的活性抑制有关。研究发现,黄粉虫幼虫的乙醇提取物可通过减少脂滴形成和甘油三酯含量来抑制3T3-L1脂肪细胞的分化。成熟脂肪细胞中的脂质积聚和甘油三酯含量显著降低(高达90%),但细胞活力没有降低。黄粉虫提取物还显示可降低脂肪生成特异性基因的表达水平,如甾醇调节元件结合转录因子1c(SREBP-1c)、脂蛋白脂肪酶(LPL)、硬脂酰辅酶A去饱和酶1(SCD1)和脂肪酸合成酶(FAS)。这些基因在决定成熟脂肪细胞的表型方面具有核心功能。此外,发现脂肪生成分化因子(过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)和CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα))的表达减少,同时AMP活化蛋白激酶(AMPK)的磷酸化水平升高,表明通过AMPK途径抑制分化。 此外,给喂食高脂肪饮食的肥胖小鼠每天口服黄粉虫幼虫粉,可以减轻体质量增加,减少内脏脂肪量。该粉末还降低了肝脏脂肪变性,即异常脂质积蓄的过程,以及与肝脏损伤相关的肝酶的血浆水平,如丙氨酸转氨酶和天冬氨酸转氨酶。在另一项体内研究中,喂食黄粉虫为基础的饮食的自发性高血压大鼠的脂肪量略有下降。内脏脂肪的减少改善了肝胰岛素的作用,并减少了炎性细胞因子的表达。 虽然黄粉虫幼虫在体外和体内的抗肥胖作用都可以证明,但幼虫介导饮食诱导肥胖小鼠食欲调节的机制尚不清楚。通过研究黄粉虫提取物对肥胖小鼠模型下丘脑中食欲生成和内质网应激诱导的食欲生成神经肽表达的影响,验证了参与神经肽表达调节的假设。通过下丘脑哺乳动物雷帕霉素靶点(mTOR)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路下调食欲神经肽神经肽Y和食欲相关蛋白的表达,发现向喂食高脂饮食的小鼠侧脑室注射黄粉虫提取物可抑制进食。中枢mTOR信号传导已被证明在下丘脑对进食行为的调节中发挥重要作用。食物摄入量和体质量的减少以及食欲产生神经肽的相关下调表明黄粉虫提取物具有抑制食欲的作用。黄粉虫提取物也显著降低了内质网应激响应基因的表达。这些发现表明黄粉虫提取物对肥胖和内质网应激驱动的疾病有潜在的治疗效果。 总之,上述研究结果表明,黄粉虫提取物作为食物补充剂服用时具有抗肥胖作用。 黑水虻是最受欢迎的可食用昆虫之一。关于使用黑水虻作为动物饲料的现有证据表明,其可能在与肥胖和代谢综合征相关的脂质代谢方面具有潜在价值。例如,据报道,喂食富含ω-3脂肪酸的黑水虻的幼年镜鲤(Cyprinus carpio var. specularis)腹腔内脂肪指数降低。这与腹膜内脂肪组织中PPARα和CPT-1的显著上调以及肝胰腺的脂质含量降低有关。此外,黑水虻几丁质与幼年建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)肝脏中脂肪酸合成的减少以及脂蛋白和甘油三酯水解的增加有关。这些发现也与月桂酸的存在有关,月桂酸会导致脂质储存减少。此外,喂食黑水虻后,甘油三酯和低密度脂蛋白降低。其他研究也表明,投喂黑水虻后,鱼类肝胰腺中的脂质含量下降。血脂或脂质组织含量降低的另一个潜在机制可能是肠道脂肪酶活性降低,这已在喂食黑水虻的幼年草鱼(Ctenopharyngodon idella)中观察到。在给仔猪喂食黑水虻后,还发现血浆甘油三酯水平降低。脂肪消化率的降低与几丁质对营养物质消化率的负面影响有关。关于胆固醇,在喂食含黑水虻饲料的凡纳滨对虾中观察到血浆中总胆固醇浓度降低。在幼年建鲤和蛋鸡中也发现了投喂黑水虻后血浆总胆固醇和/或甘油三酯水平降低的现象。这种效应与几丁质对胆固醇吸收的潜在干扰及其吸引带负电荷的胆汁酸和游离脂肪酸的能力有关。 关于抗脂活性,家蝇富含蛋白质的提取物已被证明可降低小鼠血浆甘油三酯、总胆固醇和低密度脂蛋白的水平,并提高高密度脂蛋白水平。在另一项研究中发现,同样的提取物可以降低血浆中氧化低密度脂蛋白、低密度脂蛋白和丙二醛的浓度,并增加高密度脂蛋白的水平。研究发现,用含有不同量家蝇蛹的饲料喂养Sprague-Dawley大鼠,当饲料中含20%的蛹时,可以减少内脏脂肪含量,当饲料中仅含5%的蛹时可以降低总胆固醇和低密度脂蛋白水平。研究表明,家蝇蛹能促进肠道中多余胆固醇的排出,抑制肠道对胆固醇的吸收。这些作用可能是由几丁质和单不饱和脂肪酸以及家蝇蛹中含有的生物活性化合物促进,但这些化合物尚未被鉴定。此外,家蝇幼虫富含蛋白质的部分降低了Triton WR-1339诱导的高脂血症小鼠的血浆总胆固醇和甘油三酯浓度,并增加了高密度脂蛋白胆固醇、乳过氧化物酶和还原型谷胱甘肽。 最近一项研究评估了用无水乙醇或乙醇水溶液从家蟋蟀中获得的提取物的体外胰脂肪酶抑制活性,结果表明,加压液体提取和乙醇水溶液最适合制备能够抑制胰脂肪酶的生物活性提取物。几丁质是一种天然存在于昆虫体内的多糖,不溶于水和有机溶剂,可转化为壳聚糖。从家蟋蟀中分离的壳聚糖已被证明可以捕获脂质,其脂质结合能力与虾壳聚糖相当,在猪模型中,虾壳聚糖通过控制体质量发挥抗肥胖作用。 据报道,双叉犀金龟幼虫乙醇提取物在体外模型中抑制脂肪生成,分化的3T3-L1脂肪细胞中脂滴的形成和甘油三酯含量显著降低。因此,该提取物可以作为食品补充剂发挥抗肥胖活性。另一项研究进一步表明,双叉犀金龟幼虫以剂量依赖的方式降低了喂食高脂肪饮食的小鼠的体质量增加、器官质量和脂肪组织体积。此外,喂食高脂饮食的小鼠附睾脂肪组织中转录因子PPARγ和C/EBPα以及脂蛋白脂酶的基因表达水平在给药6 周后显著降低。在饮食诱导肥胖小鼠的下丘脑中研究双叉犀金龟幼虫的乙醇提取物的食欲和内质网应激抑制作用。研究发现,侧脑室给药双叉犀金龟乙醇提取物通过mTOR和MAPK信号通路对胃饥饿素诱导的进食行为具有拮抗作用。双叉犀金龟提取物在体外和体内均极大降低了内质网应激,这一发现表明,双叉犀金龟的生物活性成分可能在由长期内质网应激引起的疾病中具有治疗作用。 在高脂肪处理的大鼠模型中,观察到双斑蟋蟀乙醇提取物显示出抗肥胖特性。研究发现,提取物干预2 个月的大鼠脂肪质量减少,尤其是腹部脂肪。大鼠在1 个月内摄入不同剂量的双斑蟋蟀分离的糖胺聚糖,显示脂肪组织质量、腹部脂肪和附睾脂肪减少。另一项研究表明,蟋蟀乙醇提取物可降低高脂饮食14 周小鼠的体质量、肠道脂肪组织质量和总胆固醇水平。在参与脂肪生成和脂质积累的基因中,包括瘦素、脂联素、乙酰辅酶A羧化酶、脂肪特异性蛋白27和PPARγ,也发现了双斑蟋蟀提取物对肥胖的影响。 可食用昆虫可能能够为特定目的提供广泛的食品补充剂和功能性食品成分,如控制肥胖。然而,鉴于食用昆虫种类繁多,影响其生物活性含量的因素很多,因此无法得出关于其潜在抗肥胖特性的一般性结论。值得注意的是,关于可食用昆虫潜在的抗肥胖作用的研究结果主要基于体外研究。现有的体内证据主要来自啮齿动物模型。目前严重缺乏评估人类健康结果的相关研究。 以昆虫为饲料进行的研究可能会为食用昆虫的体内生物活性提供重要结果。与其他食品的生物活性成分一样,任何关于昆虫衍生化合物对健康有益的结果都需要明确,因此有必要在人体中进行试验。关于抗肥胖(和其他健康)作用,迄今为止,还没有在人体中测试过昆虫体内发现的降脂化合物。因此,需要进一步研究可食用昆虫中所含生物活性化合物对人类健康的影响,以验证可食用昆虫作为解决日益严重的全球肥胖问题和促进健康的新方法的潜力。 Abstract |
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