Whole-grain foods are rich in bound polyphenols (BPs) whose health benefits were largely underestimated compared with free polyphenols. We first found that DFBP (dietary fiber with BPs from oat bran) exhibited stronger colonic antioxidant activities than DF. 16S rRNA sequencing showed that DFBP selectively changed gut microbial composition, which reciprocally released BPs from DFBP. Released polyphenols from DFBP reduced excessive colonic ROS and exhibited colonic antioxidant activities via the ROS/Akt/Nrf2 pathway revealed by transcriptome and western blot analysis. Colonic antioxidant activities of DFBP mediated by gut microbiota were next proven by treating mice with broad-spectrum antibiotics. Next, Clostridium butyricum, as a distinguished bacterium after DFBP intervention, improved colonic antioxidant capacities synergistically with DFBP in HFD-fed mice. This was explained by the upregulated mRNA expression of esterase, and cellulase of Clostridium butyricum participated in releasing BPs. Our results would provide a solid basis for explaining the health benefits of whole grains.

To investigate the influence of degrees of milling (DOM) on the stability of rice nutrients, this study focused on vitamin B1 (VB1)'s stability during rice cooking and digestion at different DOMs. The results showed VB1's stability in brown rice (DOM 0%), moderately-milled rice (DOM 8.06%), and white rice (DOM 12.82%) after cooking were 92.91%, 84.54%, and 94.57%, respectively, and after digestion were 84.82%, 67.64%, and 95.97%. Considering the variation of VB1's bound content, there was an interaction between VB1 and rice components during cooking, which affected VB1's stability. Analysis of ultraviolet spectroscopy, thermodynamics, molecular structure changes, and intermolecular forces confirmed the non-covalent forces between VB1 and other nutrients, among which starch had the strongest affinity for VB1, compared with protein and dietary fiber. These results reveal the mechanism that milling altered VB1's stability by changing the composition of components that interact with VB1 in the rice matrix.