河南大学农学院黄继红团队揭示小麦麸皮不溶性膳食纤维吸附肠道微塑料的物理化学机制(如何“捕捉”肠道微塑料)

微塑料(MPs)作为一类持久性新兴污染物,已通过食物链进入人体,其经口摄入后主要在肠道蓄积,可减少黏液分泌、增加肠屏障通透性、诱发炎症反应并扰乱肠道菌群,对人体健康构成潜在威胁。开发可食用的肠道吸附剂以缩短微塑料在肠道的滞留时间,是降低其健康风险的可行策略之一。膳食纤维因其独特的网络结构和优良的物理化学吸附性能,显示出作为口服吸附剂的巨大潜力,但麦麸来源的不溶性膳食纤维对肠道微塑料的吸附机制尚不明确。

近日,《Food Chemistry》发表了河南大学农学院黄继红团队题为“Physicochemical mechanisms of microplastics adsorption by wheat bran insoluble dietary fiber in simulated intestinal fluid”的研究论文(https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149161,黄继红与田海龙为共同通讯作者,河南大学为第一通讯单位)。该研究结合体外模拟与小鼠体内模型,系统揭示了小麦麸皮不溶性膳食纤维(WBIDF)对微塑料的吸附机制。在模拟肠液中,WBIDF对1 μm微塑料的吸附性能优于5 μm,主要机制为孔隙填充和表面沉积。光谱分析与分子动力学模拟证实,范德华力为主导相互作用,其中半纤维素对MPs的结合能力最强,纤维素/半纤维素的醚键/羟基以及木质素芳香环上的π-电子云通过π-π堆积提供MPs关键结合位点。体内干预实验显示,WBIDF可剂量依赖性地减少小鼠肠道微塑料荧光信号,降低血清促炎细胞因子(IL‑1β、IL‑6、TNF‑α)水平,并保护结肠黏膜屏障完整性。

该研究揭示了小麦麸皮不溶性膳食纤维(WBIDF)的多孔结构与组分协同增强的物理吸附能力。作为安全、低成本、易获得的农副产品,可被开发为功能性食品配料或膳食补充剂,用于降低人体肠道微塑料负荷。为开发可食用膳食纤维吸附剂以减轻肠道微塑料污染提供了理论依据,为利用农业副产物开发功能性食品配料、应对微塑料暴露风险开辟了新方向。未来研究将向多粒径混合MPs吸附、复杂食品基质中的验证、WBIDF结构优化以及长期安全性评估等方向深入拓展。(作者:田海龙,审核:王磊)

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149161


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