发酵蔬菜，尤其是发酵卷心菜（如酸菜、泡菜等），因其潜在的益生作用和健康功效而日益受到科学界和消费者的关注。尽管流行病学研究和部分临床试验已发现发酵蔬菜的摄入与肠道健康改善之间存在相关性，但其背后的分子机制和关键活性成分仍有待深入解析。肠道屏障作为人体重要的生理防线，其结构和功能的完整性对于维持肠道稳态、防止病原体入侵及调控免疫反应至关重要。研究表明，肠道屏障功能障碍与炎症性肠病（IBD）、代谢综合征等多种慢性疾病密切相关。在本研究中，我们采用国际公认的Caco-2细胞单层模型，精准模拟人体肠道上皮屏障的生理特性，系统评估了发酵卷心菜中生物活性代谢物对细胞因子（IFN-γ/TNF-α）诱导的肠道屏障损伤的保护效应及其潜在作用机制。

2025年4月7日，加利福尼亚大学食品科学技术系Maria L. Marco教授团队在《Applied and Environmental Microbiology》期刊上发表了题为“The fermented cabbage metabolome and its protection against cytokine-induced intestinal barrier disruption of Caco-2 monolayers”的研究论文，该研究旨在探究实验室规模和商业化发酵卷心菜的代谢组特征，并评估其对细胞因子诱导的肠道屏障破坏的保护作用。

该研究通过GC-TOF/MS和RP-LC-HRMS/MS代谢组学分析发现，发酵卷心菜与生卷心菜的代谢谱存在显著差异，且发酵过程导致葡萄糖、果糖等碳水化合物含量显著降低，同时伴随乳酸、脂质、氨基酸衍生物及酚类化合物的显著富集。在Caco-2细胞屏障功能模型中，发酵卷心菜匀浆能有效维持跨上皮电阻（TER）并降低FITC-葡聚糖通透性，其保护效果与未处理对照组相当；而生卷心菜匀浆及等渗盐水不仅缺乏保护作用，反而加剧IFN-γ/TNF-α诱导的屏障损伤。进一步研究表明，单独使用生理相关浓度的D-苯乳酸（D-PLA）、吲哚-3-乳酸（ILA）或乳酸仅能部分缓解细胞间通透性增加，但对TER的维持作用有限，且三者联合应用未表现出协同效应，提示发酵产物的整体屏障保护作用依赖于多组分协同机制。此外，细胞因子刺激使IL-8分泌量升高至对照组的3.2倍，尽管多数发酵样品处理组的IL-8水平仍显著高于对照组，但商业发酵产品表现出特异性降低IL-8分泌的能力，表明不同发酵工艺可能显著影响其抗炎活性。

总之，该研究发现发酵卷心菜中的代谢产物在保护肠道屏障功能方面具有显著作用，这些代谢产物通过多种机制协同作用，共同维护肠道健康。尽管单个代谢物（如D-PLA、ILA和乳酸）在保护肠道屏障方面表现出一定效果，但多种代谢物的协同作用更为显著。这一发现为开发富含功能性代谢产物的发酵食品提供了理论基础和实践指导，拓展了发酵科学的研究视角，强调了天然发酵食品作为“肠道保护代谢物”的重要性，并提醒我们“酸菜不只是配料，更是对肠道健康有重要贡献的‘超级食物’”。未来研究可进一步探索这些代谢产物的具体作用机制和推荐摄入量，以及在不同人群中的普适性。

原文链接：https://doi.org/10.1128/aem.02234-24