乳提技術提高干姜提取物生物利用度及其抗炎活性研究

馬 真，徐 軍，鄔 娟，王彩云，何 劍 ，敬 璞,

（1.上海交通大學農業與生物學院，上海 200240；2.上海交通大學四川研究院，四川成都 610000；3.內蒙古乳業技術研究院有限責任公司，內蒙古呼和浩特 010080；4.伊利伊諾科技（上海）有限責任公司，上海 201111；5.國家乳業技術創新中心，內蒙古呼和浩特 010080）

干姜作為一種傳統的食品香辛料和藥材在世界各地享有盛譽。干姜中含有多種活性成分，其中姜酚是其主要的活性物質[1]。根據苯環的取代基不同、位置及側鏈長短不同等差異，姜酚類物質包括多種分子質量不同、分子結構僅略有差異的姜酚類物質，其中6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚、8-姜烯酚、10-姜烯酚及姜酮是代表性的活性物質[2]。研究表明，姜酚類物質具有抗炎、抗氧化、抗癌、健胃止嘔、保護心血管等多種功效[3-5]。

干姜中姜酚類活性成分存在穩定性差、水溶性低，易在胃腸道環境中降解失活、生物利用度低等問題，制約了其在功能性食品原料中的應用。傳統干姜提取方法多以水/乙醇為溶劑，輔助微波、超聲波、超臨界流體萃取法等技術，但仍存在活性成分提取率低、溶解度差等問題。乳提技術是利用含乳脂的乳化體系（如全脂奶、稀釋稀奶油等）作為提取溶劑，通過相似相溶原理，能更有效地對脂溶性成分進行提取[6]。此外，脂溶性物質與乳蛋白以非共價鍵或共價鍵形式結合形成復合物，可以改善脂溶性物質的溶解性[7]。研究發現，牛奶可以提高茶飲中黃酮醇、兒茶素的生物可及性及腸道吸收[8-9]。因此利用全脂奶作為溶劑，依據相似相溶原理有望提高干姜中姜酚類物質的提取率，改善姜酚類物質的生物利用度和生物功效。

本文利用全脂奶作為溶劑制備干姜乳提物，分析其姜酚類物質的含量變化，進一步構建Caco-2 細胞模型研究乳提方法對干姜提取物生物利用度的影響，并以大鼠急性結腸炎模型評估干姜乳提物的抗結腸炎活性功效，為干姜提取物（活性成分）的高效提取及含姜類功能食品的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

SPF 級雄性SD 大鼠36 只，5～6 周齡，體重量246±11 g 上海斯萊克實驗動物有限責任公司，實驗動物生產許可證號：SCXK（滬）2022-0004；人結腸腺癌細胞株（Caco-2）購自中國科學院上海細胞庫；干姜（云南省羅平縣，2022，姜科植物姜ZingiberofficinaleRosc.的根莖）安徽益生源藥業有限公司；干姜水提物 黃山華綠園生物科技有限公司；全脂奶新西蘭恒天然集團；6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚、8-姜烯酚、10-姜烯酚、姜酮（純度均 ≥98%）上海源葉生物科技有限公司；無水乙醇（AR，>99.8%）國藥集團化學試劑有限公司；甲酸（色譜純）上海安譜實驗科技股份有限公司；胎牛血清美國Thermo Fisher Scientific 公司；0.25%胰蛋白酶-乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）消化液 上海少辛生物科技有限公司；DMEM 不完全高糖培養基、細胞活檢測試劑盒（cell counting kit-8，CCK-8）、二喹啉甲酸（bicinchoninic acid，BCA）蛋白定量檢測試劑盒 南京凱基生物科技有限公司；丙二醛（malondialdehyde，MDA）檢測試劑盒、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、白細胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）酶聯免疫吸附測定試驗（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）試劑盒 南京建成生物工程研究所有限公司；葡聚糖硫酸鈉（dextran sulfate sodium salt，DSS）美國MP 公司；糞便隱血試劑盒 上海源葉生物科技有限公司；其余化學試劑 均為分析純，購自國藥集團化學試劑公司。

AB104-N 電子天平 梅特勒-托利多（上海）有限公司；LC-2030C 高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）儀 島津（中國）有限公司；TECAN 多功能酶標儀 美國TECAN 公司；Biomate 3S 紫外-可見光分光光度計、Steri-Cycle 370二氧化碳細胞培養箱 美國賽默飛世爾科技公司；XO-650D 超聲波細胞破碎儀 南京先歐儀器制造有限公司；SW-CJ-1FD 超凈工作臺 蘇凈安泰公司；Leader-A1 標準型純水儀 上海領德儀器有限公司；L535R 冷凍離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司；DMIL-LED 型倒置顯微鏡 德國萊卡公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 干姜乳提物制備 干姜原料粉碎后，過10 目篩網。將500 mL 全脂奶于60 ℃水浴加熱，稱取20 g 干姜粉加入上述全脂奶中，于60 ℃下加熱攪拌提取1 h。提取結束后，提取液過120 目篩網。濾液進一步離心，轉速為3000 r/min，時間5 min。取上層離心液，進行凍干，即得干姜乳提物。

1.2.2 姜酚類物質的測定 稱取干姜水提物2.0 g于50 mL 離心管，加入10 mL 乙醇，冰浴下超聲15 min，12000 r/min 離心5 min，取上清液，再向下層沉淀物中加入10 mL 乙醇，重復上述超聲步驟2次。將3 次離心后的上清液混合，減壓蒸干后，加入4 mL 無水乙醇復溶，過0.22 μm 濾膜，過膜后進樣。

稱取干姜乳提物2.0 g 于50 mL 離心管，加入10 mL 氯仿/丙酮（1:1），過夜靜置后，超聲15 min，12000 r/min 離心5 min，取上清液后，再向下層沉淀物中加入10 mL 氯仿/丙酮，重復上述超聲步驟3 次。將4 次離心后的上清液混合，減壓旋干（除去氯仿/丙酮），加入4 mL 無水乙醇復溶，過0.22 μm 濾膜，過膜后進樣。

HPLC 條件：色譜柱為Athena C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相A 體積分數0.4%甲酸溶液；流動相B 乙腈；梯度洗脫程序：0～3 min，90%A、10%B；3～5 min，70%A、30%B；5～45 min，50%A、50%B；45～110 min，20%A、80%B；110～115 min，90%A、10%B；115～130 min，90%A、10%B。流速：1 mL/min；柱溫：40 ℃；紫外檢測器波長：282 nm；進樣量50 μL。

通過比較樣品中各檢測峰和標準品的保留時間及光譜特性進行定性，根據各標準品的標準曲線方程計算樣品中各姜酚的含量，結果以每g 干姜提取物中所含的各姜酚質量表示（mg/g），以干質量計。

1.2.3 細胞培養 細胞培養參考MA 等[10]對Caco-2細胞復蘇、培養、傳代。將復蘇后的Caco-2 細胞用細胞培養液（含10%胎牛血清和90% DMEM）接種到25 cm2的透氣培養瓶中，標上記號，置于37 ℃、5% CO2細胞培養箱中進行培養，每隔一天更換一次培養液。將培養瓶置于倒置顯微鏡下觀察細胞貼壁生長狀態，當細胞密度達到90%時，吸去舊液，加入1 mL 的0.25%胰蛋白酶-0.02% EDTA 混合消化液，輕輕搖晃培養瓶放于37 ℃培養箱中消化1 min，使細胞分散。加入培養基停止消化，得到細胞懸浮液。將細胞懸浮液離心后再次加入新鮮培養基懸浮，并按1:2 的比例進行細胞傳代。

1.2.4 細胞毒性考察 分別稱取干姜水提物和干姜乳提物1.0 g 于50 mL 離心管，加入10 mL 超純水溶解，過0.22 μm 無菌濾膜后，用DMEM 分別稀釋至50、20、15、10、5、1、0.1、0.05 mg/mL，備用。

試驗在眉山中車緊固件科技有限公司完成。轉向架制動杠桿1、2鉚接位置預先鉚接完成，試驗的檢測對象為轉向架制動杠桿的4個鉚接位置(3、4、5、6號位置)的鉚接狀態。

將處于對數期的Caco-2 細胞，以密度1×105個/mL 接種到96 孔板。設置空白組、對照組、樣品組A（干姜水提物溶液）和樣品組B（干姜乳提物溶液）。對照組和樣品組每孔分別加混合的細胞懸液100 μL，空白組加入完全培養基100 μL，置于37 ℃、5% CO2培養。24 h 細胞貼壁后，棄去上層培養基。樣品組A 和B 每孔分別加入不同濃度梯度的干姜水提物和干姜乳提物溶液100 μL，空白組和對照組均加入完全培養基100 μL，搖勻，相同培養條件再孵育24 h。之后棄去上層培養基，每孔加入100 μL 含CCK-8（CCK-8:總體積=1:10）培養基。將培養板繼續放在培養箱孵育1 h，用酶標儀測定450 nm 吸光度OD 值，計算細胞存活率。存活率計算公式：

1.2.5 Caco-2 細胞吸收模型建立 參考LIU 等[11]細胞模型建立方法，將Caco-2 細胞以1×106個/mL密度接種于6 孔板中，每孔加入2 mL 細胞培養液，培養24 h 后，吸除培養皿中的培養液，用pH7.4 的PBS 緩沖液沖洗后，每孔加入2 mL PBS 緩沖液，置于培養箱中孵育15 min。然后吸除培養皿中的PBS 溶液，每孔2 mL 加入DMEM 稀釋后的干姜水提物溶液和干姜乳提物溶液，繼續培養不同時間（1、3、6、12、24 h）。培養結束后，快速吸取并棄去培養液，用PBS 溶液沖洗細胞3 次。吸除PBS 溶液，每孔加入150 μL 的RIPA 細胞裂解液，將培養皿中Caco-2 細胞全部轉移到2 mL 離心管中，超聲破碎2 min，氮氣吹干后，加入200 μL 色譜級甲醇，超聲溶解后，13000 r/min 離心10 min，取上清50 μL 進HPLC 測定分析攝取進入Caco-2 細胞中的酚類物質的含量。

1.2.6 構建DSS 誘導的大鼠結腸炎模型 參考文獻[12]建立大鼠潰瘍性結腸炎模型，36 只SD 大鼠適應性喂養一周后，隨機分為6 組，每組6 只，除正常組外，其余組在第3 d 后用超純水配制4% DSS溶液代替日常飲用水給予大鼠自由飲用，誘導大鼠潰瘍性結腸炎。正常組第0 d 開始灌胃生理鹽水，其余組灌胃不同劑量干姜提取物，具體分組及構建方法如圖1 所示。依據干姜水/乳提物中總姜酚的含量及姜酚對老鼠模型結腸炎抑制劑量，DSS+干姜乳提取物組（DSS+MG）灌胃劑量為6.6 g/kg，換算成總姜酚的量為10 mg/kg，該劑量與文獻報道劑量一致[13]。DSS+干姜水提取物低劑量組（DSS+WGL）與DSS+MG 組灌胃劑量相同，其總姜酚的量為8.0 mg/kg。DSS+干姜水提取物高劑量組（DSS+WGH）灌胃劑量8.3 g/kg，該組與DSS+MG 組中總姜酚的量相同。實驗所用干姜乳提物每克中含0.92 g 全脂乳粉，為排除干姜乳提取物中全脂乳粉的影響，以DSS+MG 的灌胃劑量為對照，DSS+全脂乳粉組（DSS+M）灌胃劑量為6 g/kg。本實驗經上海交通大學實驗動物倫理與使用委員會批準，批文編號202201352。

圖1 大鼠潰瘍性結腸炎模型構建Fig.1 Experimental scheme for construction of rat model of ulcerative colitis

模型組和實驗組大鼠第3 d 開始飲用4% DSS飲用水造模，連續飲用9 d 后，造模結束斷食24 h 后大鼠稱量，脫頸處死，動脈取血收集血清。稱量脾臟質量并記錄。取盲腸到直腸末端的距離作為大鼠結腸長度，并對其稱重。收集的大鼠各組織器官保存于-80 ℃冰箱。

1.2.7 大鼠體質量變化率、脾臟指數和疾病活動指數測定 體質量變化率按下式計算。

從適應性喂養結束后開始到動物飼養結束，對大鼠的體重、便血情況（聯苯胺法檢測）、糞便形態3 個方面進行評分，評分標準參照[14]。具體的體重評分標準，0 分：體重無變化；1 分：體重降低5%以內；2 分：體重降低5%～10%；3 分：體重降低10%～15%；4 分：體重降低15%以上；便血評分標準，0 分：正常；2 分：隱血陽性；4 分：大出血；糞便評分標準，0 分：正常；1 分：柔軟但有形；2 分：松散；3 分：非常柔軟；4 分：腹瀉。疾病活動指數（disease activity index，DAI）為以上3 個指標得分總和的平均值[15]。

稱取大鼠脾臟質量并記錄，按如下公式計算小鼠脾臟指數。

1.2.9 大鼠結腸組織促炎因子水平測定 按照ELISA 試劑盒說明書中的要求，測定10%大鼠結腸組織勻漿中促炎因子TNF-α、IL-6、IL-1β水平。

1.3 數據處理

實驗結果采用平均值±標準偏差表示。采用SPSS 16.0 軟件對數據進行單因素方差分析，P<0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 干姜提取物中酚類物質定性及定量分析

根據特征姜酚物質6-姜酚、8-姜酚、10-姜酚、6-姜烯酚、8-姜烯酚、10-姜烯酚、姜酮標準品的HPLC 圖譜的出峰時間，確定干姜水提物和干姜乳提物中各姜酚的色譜峰，結果如圖2 所示。以標準物質的進樣量（mg）為橫坐標，以峰面積為縱坐標，計算各標準品的線性關系如表1 所示。根據表1 各姜酚標準品的液相保留時間和標準曲線，計算水/乳提干姜樣品中7 種酚類物質的含量（mg/g，干重），結果如表2 所示。由結果可知，干姜乳提物中酚類物質的含量與干姜水提物相比具有差異性，其中6-姜酚、8-姜酚、6-姜烯酚、8-姜烯酚、10-姜烯酚、姜酮的含量均顯著高于干姜水提物（P<0.05）。然而干姜乳提取物中10-姜酚含量略低于干姜水提物，這可能是因為乳提工藝加熱過程有助于10-姜酚轉化為姜酮[16]。

表1 標準品線性關系Table 1 Linear relationship of standards

表2 樣品中酚類物質的含量（mg/g，干重，n=3）Table 2 Content of phenol in samples (mg/g,dry weight,n=3)

圖2 干姜水提物（A）、干姜乳提物（B）的HPLC 圖譜Fig.2 HPLC chromatograms of ginger water extract (A) and ginger milk extract (B)

2.2 不同濃度水提/乳提干姜提取物對Caco-2 細胞毒性的影響

采用CCK-8 檢測兩種干姜提取物對Caco-2 細胞的毒性作用，篩選出用于Caco-2 細胞吸收模型的最佳樣品濃度。待測樣品處理Caco-2 細胞24 h 后，細胞存活率大于90%，說明該濃度樣品對細胞毒性可忽略不計。不同濃度（50、20、15、10、5、1、0.1 mg/mL）的水提干姜提取物處理Caco-2 細胞24 h 后，細胞存活率如圖3A 所示。樣品濃度為50～15 mg/mL時，細胞存活率均低于90%，說明以上濃度干姜提取物中姜酚類物質的劑量對Caco-2 細胞具有毒性。當樣品濃度為10 mg/mL，細胞活力值為92.3%>90%，說明該濃度對 Caco-2 細胞無明顯毒性。參考干姜水提物濃度處理Caco-2 細胞的最佳濃度，采用50、10、5、1、0.1 mg/mL 的干姜乳提取物處理Caco-2細胞24 h 后細胞存活率如圖3B 所示。當樣品濃度為50 mg/mL，細胞存活率為85.1%，且與未處理的對照組相比差異顯著（P<0.05），說明該濃度對 Caco-2細胞有一定毒性。當樣品濃度為10 mg/mL，細胞存活率為93.2%>90%，說明該濃度對Caco-2 細胞無明顯毒性。因此，綜合以上細胞毒性實驗結果，選用10 mg/mL 作為兩種干姜提取物處理Caco-2 細胞濃度。

圖3 不同濃度干姜水提物（A）和干姜乳提物（B）對Caco-2 細胞存活率的影響Fig.3 Anti-proliferation effects of ginger water extract (A) and ginger milk extract (B) on Caco-2 cells

2.3 干姜提取物在Caco-2 細胞中的吸收特性

Caco-2 細胞的結構和生理功能與小腸上皮細胞類似，因此Caco-2 細胞是最典型研究活性物質體外吸收的模型[17]。不同物質在腸細胞內吸收途徑有差異，包括被動擴散、囊泡胞吞胞吐、受體或轉運介質的主動運輸[18]。根據細胞毒性實驗確定的干姜水提物和干姜乳提物的安全劑量（10 mg/mL）加入到Caco-2 細胞模型中，培養不同時間后，收集破碎細胞，取上清液，參照表1 中各酚類標準品的液相保留時間和標準曲線，分析Caco-2 細胞對7 種酚類物質的吸收量（μg/mg），結果如表3 所示。在培養3 h 時，Caco-2 細胞對干姜水提物中的各酚類物質的吸收達到最大值，而干姜乳提物中的酚類物質的吸收量在培養12 h 時達到最大。相比于其他酚類物質，Caco-2細胞對10-姜酚的吸收量最大，這可能是10-姜酚的脂溶性較強，可通過被動擴散進入腸道細胞，從而更容易被Caco-2 細胞吸收[19]。8-姜烯酚、姜酮在細胞上清液中均未檢出，可能是因為其本身在干姜提取物中含量偏低，導致Caco-2 細胞吸收量低于檢出限（0.001 μg/mg）。

表3 樣品中各酚類物質在Caco-2 細胞的吸收量（μg/mg，n=3）Table 3 Content of phenols absorbed by Caco-2 cells in the samples (μg/mg,n=3)

依據表3 數據計算7 種酚類物質含量總和，分析干姜水提物和干姜乳提物中總姜酚在Caco-2 細胞中的吸收量（μg/mg），結果如圖4 所示。隨著時間的增加，干姜水提物中總姜酚的含量在3 h 達到最高，為2.39 μg/mg。隨后，總姜酚的含量逐漸降低，12 h 后總姜酚的細胞中的吸收量降低至1.26 μg/mg，這可能是因為細胞內部含有II 相異源物質代謝酶[20]，容易使得酚類物質降解。干姜乳提物中總姜酚的含量在3 h 為1.85 μg/mg，12 h 后達到最高，為2.34 μg/mg，隨后降低，24 h 后總姜酚的細胞中的吸收量降低至1.70 μg/mg，但顯著高于干姜水提物（P<0.05）。乳提干姜樣品中的總姜酚進入細胞的速度較慢，這是因為水提干姜樣品中酚類物質主要根據濃度差被動進入細胞，而乳提樣品中含有的乳蛋白與酚類結合，可能會通過蛋白質或多肽的吸收途徑（如胞吞）進入細胞[21]。酚類物質與乳蛋白的結合可以抑制酚類物質的自動氧化，減緩其在細胞中的降解，有利于提高酚類物質在Caco-2 細胞中的吸收量[9]。此外，姜酚物質可能被乳提樣品中的脂肪成分包埋形成乳脂包埋體系，由于細胞膜主要由磷脂雙分子層組成，根據相似相容原理，包埋姜酚的乳脂體系也更容易透過細胞膜被細胞吸收[22]。上述結果說明，采用乳提技術改變了姜酚類物質的細胞吸收機制，提高了干姜中姜酚類物質的細胞吸收量。該技術有助于提高干姜提取物生物利用度。

圖4 不同時間水提和乳提干姜提取物中的總姜酚在Caco-2 細胞的吸收量（μg/mg）Fig.4 Content of total phenols absorbed by Caco-2 cells in ginger water extract and milk extract at different times (μg/mg)

2.4 干姜提取物對大鼠體質量變化率及DAI 的影響

體重減輕、腹瀉或糞便疏松和可見的血便是結腸炎大鼠建模成功的典型癥狀之一[23]。從動物實驗第3 d 開始進行DSS 誘發結腸炎模型造模，造模9 d 后（即實驗第12 d）結束，造模結束后DSS 組大鼠出現行動遲緩、腹瀉、肛門處可明顯觀察到血便，且與NC 組對比，DSS 組大鼠的體重顯著降低（P<0.05），說明造模成功。如圖5A 所示，以各組DSS 處理前大鼠體重為參照，測量DSS 結腸炎誘導期間大鼠體重的變化。隨著DSS 處理時間的增加，大鼠體重開始下降，造模結束后DSS 組大鼠體重較造模初始（實驗第3 d）下降了28.42%，而NC 組大鼠體重較初始增加了22.28%，DSS 組大鼠相較于NC 組體質量顯著下降（P<0.05）。與DSS 組相比，干姜提取物處理組（DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH）大鼠體重下降趨勢減緩，分別下降至初始體質量的11.33%、18.43%、15.22%，其中灌胃干姜乳提物的大鼠體質量下降最低。以上結果說明干姜提取物能有效減緩DSS 誘導結腸炎體重減輕癥狀，并且干姜乳提物的效果要優于干姜水提取物。

圖5 干姜提取物對大鼠體質量變化率（A）和DAI 評分（B）的影響（xˉ±s，n=6）Fig.5 Effect of ginger extracts on percentage body mass change (A) and DAI score (B) in rat (,n=6)

DSS 組大鼠從第5 d 起部分大鼠出現懶動體毛凌亂、大便松散、肉眼血便；第7 d，DSS 組大鼠全部出現上述癥狀，且隨著造模天數延長病情逐漸加重。如圖5B 所示，DSS 組大鼠DAI 評分與NC 組相比顯著升高（P<0.05）。與DSS 組大鼠相比，干姜提取物處理組（DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH）大鼠上述癥狀均有不同程度的減輕，DAI 評分明顯降低，并且第12 d 后，DSS+MG 處理組的DAI 評分顯著低于DSS+WGL 和DSS+WGH 處理組（P<0.05），說明乳提干姜處理組具有較好的降低結腸炎DAI 的效果。

2.5 干姜提取物對大鼠結腸長度、重量及脾臟指數的影響

在DSS 誘導下，大鼠的結腸會出現萎縮的癥狀[24]。結腸質量和長度的變化是評價大鼠結腸炎癥狀的重要參數[25]。如圖6A、6B 所示，DSS 組大鼠結腸長度為11.03 cm，結腸重量為6.77 g，而NC 結腸長度為18.51 cm、結腸重量為9.19 g，因此DSS 組與NC 組相比結腸的長度和重量均顯著降低（P<0.05），也說明了結腸炎模型造模成功。DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH 組大鼠結腸長度和質量均顯著高于DSS 組（P<0.05），而DSS+M 組大鼠結腸長度和重量與DSS 組無顯著差異。三種干姜提取物處理組中相同質量濃度灌胃處理下，DSS+MG 組大鼠結腸長度為14 cm、重量為8.83 g，DSS+WGL 組結腸長度為12 cm、重量6.95 g；與DSS+MG 組具有相同姜酚含量的DSS+WGH 組大鼠結腸長度為12.5 cm、重量為7.74 g，三者比較說明，不同提取方式的干姜提取物均有改善大鼠結腸萎縮的效果，其中干姜乳提物緩解DSS 誘導的大鼠結腸縮短的效果最好。

圖6 干姜提取物對大鼠結腸長度（A）、結腸重量（B）和脾臟指數（C）的影響（xˉ±s，n=6）Fig.6 Effect of ginger extracts on colon length (A),mass (B),and spleen index (C) in rat (,n=6)

脾臟是大鼠最大的免疫器官，炎癥反應會使脾臟發生腫大從而導致質量增加[26]。如圖6C 所示，DSS 組大鼠脾臟指數顯著高于NC 組（P<0.05），與DSS 組相比，DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH 組脾臟指數均顯著降低（P<0.05），其中DSS+MG 組大鼠脾臟指數最低，說明相較于干姜水提物，干姜乳提物具有更高的降低腸炎大鼠脾臟指數的效果。

2.6 干姜提取物對大鼠結腸組織炎癥因子的影響

TNF-α、IL-1β和IL-6 促炎細胞因子在機體中具有調節炎癥反應、免疫應答等重要作用，是反映腸道炎癥程度的關鍵標志物[27]。為明確不同提取方式干姜提取物對DSS 誘導的腸炎大鼠促炎細胞因子的影響，分析了各處理組結腸中TNF-α、IL-1β、IL-6 的分泌量，分析結果如圖7 所示。由圖可知DSS 組大鼠結腸組織中TNF-α、IL-1β、IL-6 的分泌量分別為12.39、145.96、24.04 pg/mg prot，與NC 組相比顯著上升（P<0.05），說明腸炎大鼠結腸組織中促炎細胞因子分泌量增多。DSS+M 組大鼠結腸組織中TNF-α、IL-1β、IL-6 的含量與DSS 組相比變化不顯著。DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH 組與DSS 組相比，大鼠結腸組織中TNF-α、IL-1β、IL-6 的含量顯著降低（P<0.05），其中DSS+MG 組大鼠結腸組織中TNF-α、IL-1β、IL-6 的分泌量最低，分別為7.13、49.45、11.49 pg/mg prot，說明干姜乳提物對DSS 誘導的腸炎大鼠結腸組織的促炎細胞因子具有良好的抑制作用。

圖7 干姜提取物對大鼠結腸組織炎癥因子水平TNF-α（A）、IL-1β（B）、IL-6（C）的影響（，n=6）Fig.7 Effect of ginger extracts on serum inflammatory factors TNF-α (A),IL-1β (B),IL-6 (C) in colon tissue of rat (,n=6)

2.7 干姜提取物對大鼠結腸組織中SOD 和MDA 水平的影響

活性氧的代謝產物在大鼠結腸炎的發生發展過程中具有重要的作用[28]。氧化應激與細胞凋亡及炎癥反應緊密相關[29]。SOD 是抗氧化防御體重中一種重要的酶，主要通過降解超氧化物，清除自由基發揮作用[30]。不同提取方式干姜提取物對大鼠結腸組織中典型抗氧化酶SOD 活性的影響如圖8A 所示，與NC 相比，DSS 組大鼠結腸組織中SOD 活性顯著下降（P<0.05）。與DSS 組相比，干姜提取物處理組（DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH）均顯著提高了DSS 誘導下大鼠結腸組織中SOD 活性（P<0.05），且DSS+MG 組結腸組織中SOD 活性高于DSS+WGL和DSS+WGH 組，說明干姜乳提物具有更高緩解腸炎引起的抗氧化酶活性降低的能力。

圖8 干姜提取物對大鼠結腸組織SOD（A）和MDA（B）的影響（xˉ±s，n=6）Fig.8 Effect of ginger extracts on the SOD activity (A) and MDA content (B) in colon tissue of rat (,n=6)

活性氧自由基與富含多不飽和脂肪酸的生物膜的磷脂、酶和膜受體及核酸等大分子物質發生脂質過氧化反應，能夠生成丙二醛（MDA）等脂質過氧化物，損害生物膜及其功能，引起細胞纖維化，從而造成組織、器官等損傷[31]。為明確不同提取方式干姜提取物對DSS 誘導的結腸炎大鼠脂質過氧化水平的影響，分析了各處理組大鼠結腸組織中的MDA 的含量。由圖8B 可知，與NC 組相比，DSS 組大鼠結腸組織中MDA 含量顯著上升（P<0.05）。DSS+M 組大鼠結腸組織中MDA 含量與DSS 組相比沒有顯著變化（P>0.05）。DSS+MG、DSS+WGL、DSS+WGH組與DSS 組相比MDA 含量顯著降低（P<0.05），其中，DSS+MG 組大鼠結腸中MDA 的含量最低，說明干姜乳提物可以更有效地緩解DSS 誘導的腸炎大鼠結腸脂質過氧化損傷。

3 結論

本實驗比較分析了乳提和水提方式對干姜提取物中酚類活性物質含量的影響，利用Caco-2 細胞吸收模型和大鼠結腸炎模型研究了不同方式下干姜提取物的生物利用度和抗炎功效。結果表明，乳提技術能提高干姜中絕大多數姜酚類活性物質的提取率，干姜乳提物中以6-姜酚為代表的活性物質較干姜水提物提高了13.1%；干姜提取物的提取方式影響其在Caco-2 細胞的吸收。Caco-2 細胞吸收24 h 后，干姜乳提物中的酚類物質在Caco-2 細胞中的吸收量比干姜水提物提高了34.9%，說明乳提方法有利于提高干姜提取物的生物利用度。另外，干姜乳提物能顯著改善DSS 誘導的結腸炎大鼠體重下降（P<0.05），顯著減少結腸組織炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6 的表達量（P<0.05），提高SOD 活性，降低MDA 含量，且與干姜水提物相比具有更好的抗炎功效。綜上，相較于市售的干姜水提物，干姜乳提物中活性成分含量更高，在生物利用度及抗氧化、抗炎功效方面具有優勢。本研究為干姜乳提物在胃腸保護、抗氧化免疫功能產品的應用奠定了基礎。