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肥胖作为导致机体代谢紊乱的一个重要危险因素，已经成为一种世界性的流行病。肥胖可定义为可损害健康的异常或过量脂肪累积。流行病学研究表明，不良的膳食习惯，特别是高能量密度的食物如高脂或高糖食品或含糖饮料的过量摄入，是导致机体肥胖以及发生并发症的主要原因。因此，健康的饮食习惯对肥胖及相关疾病的预防十分重要。
近年来，天然多酚干预脂类代谢类疾病的潜力备受关注。生姜提取物及其富含的姜酚等生物活性物质可起到降血压、降血脂、降血糖及预防或改善动脉粥样硬化等代谢类疾病的作用。在近年来的研究中，姜酚对机体减肥降脂起到了独特的作用，其作用机制研究也获得新的进展。暨南大学食品科学与工程系的李娅雯、李旭升、焦 睿*等人从姜酚对脂肪细胞、脂肪酸、胆固醇以及肠道菌群调控的角度，综合阐述姜酚减肥降脂的机制，为其在功能性食品及药品领域的开发和综合利用提供理论依据。
1、姜酚的结构及生物活性
生姜以其营养价值而闻名，这可以归因于其包含的多种生物活性化合物——姜酚、姜烯和姜烯酚。姜酚由具有3-甲氧基-4-羟基苯基官能团及烃链结构的多种类似化合物所组成，根据其烃链长度可分为6-姜酚、8-姜酚以及10-姜酚等（图1）。研究表明，生姜中6-姜酚的含量最为丰富，占总姜酚的80%以上，10-姜酚次之。姜酚具有多方面的生物活性，例如6-姜酚能通过产生活性氧而抑制癌细胞的生长，从而发挥其抗癌活性；能够通过抑制花生四烯酸代谢过程中的环氧化酶和脂氧酶活性，减少炎性介质前列腺素的生物合成，从而产生抗炎作用；还能通过破坏病原体细胞壁或细胞膜的通透性，以此干扰病原体的抗性积累，发挥其抗菌活性。
2、姜酚对减肥及降脂的调控机制
对脂肪细胞的调控
01
抑制脂肪细胞分化
Choi等研究发现，将6-姜酚作用于3T3-L1脂肪细胞，可通过下调PPARγ、C/EBP以及甘油三酯合成酶系中的胆固醇调节元件结合蛋白-1、脂肪酸合成酶、脂酰CoA合成酶以及二酰基甘油酰基转移酶1的表达，从而抑制脂肪细胞的分化，进而延缓肥胖症发生的进程。
02
控制脂肪液滴尺寸
6-姜酚可促进糖原合成酶激酶-3β的磷酸化，使得β-联蛋白表达水平增加，通过这一信号通路抑制脂肪细胞分化，从而抑制脂肪细胞增殖。脂肪细胞特异性脂肪酸结合蛋白可促进细胞对长链脂肪酸的摄取，6-姜酚在3T3-L1脂肪细胞中可抑制FAS、aP2基因及蛋白的表达，进而抑制脂肪细胞中脂质的积累且减小脂肪细胞分泌的脂肪液滴尺寸。
03
诱导白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞
诱导白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞（即脂肪细胞的褐变），是一个潜在治疗肥胖的策略。褐变效应的增强可通过线粒体呼吸代谢的变化反映出来，如基础呼吸增强、ATP产生量和质子漏增加，其中沉默信息调节因子酶1、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1和细胞死亡诱导DNA断裂因子α类似效应物A基因是棕色脂肪细胞特异性基因。6-姜酚通过上调Sirt1、PGC-1α、Cidea等基因的表达使脂肪细胞质子漏增加并且使线粒体呼吸增强，即姜酚可以促进白色脂肪细胞向棕色脂肪细胞的转化。
对脂肪酸的调控
01
改变骨骼肌细胞肌肉纤维类型
研究表明，姜酚可提高肌肉脂联素受体1基因的表达从而激活下游AMPK的磷酸化并上调PGC-1α基因，改善脂肪酸的氧化能力，使血清甘油三酯含量下降，促进肌肉细胞从快肌纤维向慢肌纤维的转变，增强肌肉细胞脂肪酸的氧化。即姜酚可通过调节骨骼肌脂肪酸氧化使得肌纤维类型转变，从而改善肌肉细胞的运动状态和减少脂肪积累。
02
抑制脂肪酸合成
姜酚可通过减少肌肉细胞的游离脂肪酸含量提高胰岛素敏感性，降低胰岛素抵抗。姜酚可以下调在脂肪酸合成过程中的血清甘油三酯水平，改善机体脂质代谢异常，从而起到减肥降脂的作用。在高脂喂养的小鼠模型中，PPARγ被SREBP-1c激活，导致游离脂肪酸的氧化速率降低，FAS活性升高，姜酚可通过下调转录因子SREBP-1c使得PPARγ、FAS表达量降低，抑制脂肪酸的合成。
03
增强线粒体功能
谷胱甘肽巯基转移酶可降低肝脏细胞内脂质过氧化产物浓度。姜酚能显著增加高脂饮食小鼠的肝PPARα基因和蛋白表达水平且上调GST表达，促进动物体内脂肪酸的β氧化，增加能量的消耗。姜酚可以激活Sirt3，增强线粒体功能，提高机体三羧酸循环速度，促进脂肪酸β氧化，从而防止肝脏中脂质的积累，并且可抑制胰淀粉酶和胰脂肪酶的活性，从而减少肝脏脂质的积累。
04
抑制脂肪酸合成
姜酚可通过减少肌肉细胞的游离脂肪酸含量提高胰岛素敏感性，降低胰岛素抵抗。姜酚可以下调在脂肪酸合成过程中的血清甘油三酯水平，改善机体脂质代谢异常，从而起到减肥降脂的作用。在高脂喂养的小鼠模型中，PPARγ被SREBP-1c激活，导致游离脂肪酸的氧化速率降低，FAS活性升高，姜酚可通过下调转录因子SREBP-1c使得PPARγ、FAS表达量降低，抑制脂肪酸的合成。
对胆固醇的调控
高胆固醇血症是与腹部肥胖密切关联的一项健康问题；其中，腹部肥胖时腹部脂肪的过多累积与非高密度脂蛋白胆固醇有着非常紧密的联系。研究表明血清TC和非高密度脂蛋白胆固醇水平与腹部脂肪含量相关；在中年早期，腹部肥胖人群腰围与血清胆固醇水平的相关性高于正常人群，且更易发生心血管疾病。腹部脂肪的大量积累，使机体游离脂肪酸直接通过门脉循环系统进入肝脏，促进低密度脂蛋白胆固醇的生成。姜酚可通过抑制胆固醇合成、促进胆汁酸排出和粪便固醇排泄以及促进胆固醇外源性摄取等从而减少机体胆固醇含量，减缓腹部肥胖的发生。
对肠道菌群的调控
有研究表明，失调的肠道菌群可能造成宿主的新陈代谢和能量稳态失衡，也会引发宿主胰岛素抵抗、糖尿病等代谢类疾病。此外，肠道微生物菌群组成的不平衡还可能损害肠道的屏障功能，增加机体循环系统内毒素的水平，导致代谢性内毒素血症，同时会造成肥胖症的发生。
在模拟消化及体外发酵实验中，在6-姜酚的作用下，人体粪便在发酵12 h及24 h后其中的双歧杆菌以及变形菌等的丰度上升。双歧杆菌可以降低肠道内毒素水平，改善黏膜屏障功能，进而改善肠道微生物环境，有效控制肥胖和轻度炎症。Wang Jing等发现生姜可以恢复小鼠因食用高脂饮食而破坏的肠道菌群组成，与体外发酵实验得到了相同的结果，即生姜的摄取可以提高肠道中变形菌和双歧杆菌的水平。
姜酚减肥降脂机制总结见图2。
结语
综上，姜酚从调控脂肪细胞生长代谢、脂肪酸合成及分解、胆固醇代谢以及肠道菌群几个方面起到了减肥降脂的作用，对其制备或提纯以及明确进一步的药物机理作用还需要做更为深入的研究，构效关系也需要进一步探索。
本文《姜酚减肥降脂机制研究进展》来源于《食品科学》2022年43卷5期356-362页，作者：李娅雯，李旭升，袁洋冰，白卫滨，焦睿。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20201120-215。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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