2025年8月，北京工商大学的张玉玉教授团队在国际期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（Q1,IF:6.2）上发表了题为“Characterization of Ginger Polysaccharide and Amelioration of High-Fat-Induced Obesity by Regulating the Energy Intake and Expenditure”的研究论文，该论文由张玉玉教授担任通讯作者。

本研究针对生姜多糖（GP）进行研究。首先生姜多糖（GP）具有抗肥胖潜力，但仍存在亟待探索的关键知识空白，例如：具有生物活性的生姜多糖组分其结构表征尚不充分；生姜多糖与脂肪组织-下丘脑信号通路、棕色脂肪组织（BAT）激活及产热过程之间的关联机制仍不明确。本研究旨在通过以下方式填补这些空白：首先，对生姜多糖进行分离纯化，并结合甲基化分析与核磁共振（NMR）分析技术，对其进行全面的结构表征。其次，从能量摄入与能量消耗两个维度，系统评估生姜多糖对高脂饮食（HFD）诱导肥胖的改善效果。此外，本研究还创新性地探究了生姜多糖对瘦素敏感性下丘脑通路、器官间细胞因子对话及棕色脂肪组织产热的影响 —— 这些方面在以往研究中鲜有阐明。

主要结论

本研究首先对生姜多糖（GP）进行提取，并通过逐步纯化步骤获得其主要组分 GP-F1。该组分以半乳糖（Gal）、阿拉伯糖（Ara）和木糖（Xyl）为主要单糖，分子量（Mw）为 109.24 kDa。结合一维与二维核磁共振（1D/2D NMR）分析及甲基化模式结果，证实 GP-F1 的结构主要由阿拉伯木聚糖（AX）和阿拉伯半乳聚糖（AG）两种结构域构成。为全面评估 GP 对高脂饮食（HFD）诱导肥胖的改善效果，研究从生理参数、生化指标、炎症状态、转录因子及细胞因子等多维度展开分析。结果显示，经过 8 周 GP 干预后，HFD 诱导的体重增长、白色脂肪组织（WAT）扩张及肝脏脂质堆积均得到显著逆转，明确验证了 GP 的抗肥胖作用。值得注意的是，GP 可将能量摄入降至与正常饮食（NCD）对照组相当的水平，从而从源头抑制肥胖的发生。对食欲相关通路中转录因子与蛋白的分析表明，GP 能显著下调血清及白色脂肪组织中的瘦素水平，提示其可能通过激活下丘脑的 JAK/STAT 信号通路，缓解瘦素抵抗。同时，GP 干预还能显著上调棕色脂肪组织（BAT）中关键产热转录因子的表达，包括UCP-1、PRDM16及 PGC-1α。尽管 GP 未促进白色脂肪组织棕色化，但可显著提高棕色脂肪组织与白色脂肪组织的比值（BAT/WAT），并激活棕色脂肪组织的产热功能。上述协同作用表明，GP 通过双重机制缓解肥胖：一是通过瘦素信号通路抑制食欲，二是通过激活棕色脂肪组织产热增加能量消耗。

本研究仍存在若干局限性：（1）GP-F1 中包含 AX 和 AG 两个主要结构域，为阐明其子组分对高脂饮食（HFD）诱导肥胖的独特作用，应考虑对 GP-F1 进行进一步分离纯化。（2）尽管 GP 的使用剂量（500 mg/kg）基于文献报道和初步实验数据，但最佳剂量仍需进一步研究确定。（3）本研究采用RT-PCR验证了不同组织中关键基因的转录水平，但仅通过相应的蛋白表达水平验证了下丘脑内的 Janus 激酶 / 信号转导与转录激活因子（JAK/STAT）通路。各组织细胞因子与下丘脑食欲调节通路的关联尚未通过蛋白表达水平验证，其潜在机制仍需全面探究。（4）下调的SOCS3与瘦素敏感性改善之间的关联需更多研究支持，例如通过检测下丘脑瘦素受体水平或下游信号转导与转录激活因子 3/5（STAT3/5）的核转位情况，以进一步明确二者关系。（5）为排除 GP 对棕色脂肪组织（BAT）产热的影响是由体重变化或食物摄入减少所介导，后续研究应补充配对喂养实验，并探究 GP 对能量消耗的短期影响。

图文赏析

图形摘要

图1 GP（生姜多糖）对体重、能量摄入、脂肪积累和葡萄糖稳态的影响。

图2 GP（姜多糖）补充减轻了高脂饮食（HFD）诱导的白色脂肪组织（WAT）肥大和脂质积累。

图3 GP补充对高脂饮食（HFD）诱导的肥胖小鼠棕色脂肪组织（BAT）比例以及棕色脂肪组织中产热基因表达水平的影响。

图4 GP补充缓解了肝脏脂肪变性并调节了肝脏组织中的细胞因子和炎症因子。

图5 GP对与食欲控制相关的细胞因子以及下丘脑中JAK–STAT信号通路蛋白表达水平的影响。

张玉玉（通讯作者），教授，博士生导师

张玉玉，北京工商大学食品与健康学院教授，兼任中国食品科学技术学会食品添加剂分会常务理事、中国畜产品加工研究会青年工作委员会委员等，入选北京高校卓越青年科学家计划。持“十三五”国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、企业合作课题等项目12项；先后主持国家自然科学基金项目4项，其中优秀青年科学基金项目1项，面上项目2项，青年项目1项。荣获中国商业联合会科学技术奖特等奖1项，全国高校黄大年式教师团队“食品添加剂教学科研教师团队”成员。

研究方向：食品风味化学领域口腔风味感知和食源物质增鲜呈香理论与应用研究。