杏鲍菇全基质、消化产物及 β- 葡聚糖富集提取物的体外发酵对健康老年人粪便微生物群的独特影响

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Human Nutrition & Metabolism 1.9

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  为探究杏鲍菇对老年人群肠道健康的作用,研究人员开展其全基质(PEWS)、体外消化产物(PEWSD)及 β- 葡聚糖富集提取物(PEWSE)的体外发酵研究。发现 PEWS 显著影响菌群丰度,三者均增 Bacteroides spp. 及 SCFAs,为功能性食品开发提供依据。

  随着全球老龄化加剧,老年人肠道健康问题日益凸显。肠道微生物群失调与多种慢性疾病密切相关,而膳食干预被视为调节肠道菌群、促进健康老龄化的重要策略。食用菌因其丰富的生物活性成分和潜在的益生元功能,逐渐成为研究热点。然而,目前关于杏鲍菇(Pleurotus eryngii)不同形式(全基质、消化产物及 β- 葡聚糖富集提取物)对老年人群肠道菌群影响的研究尚不充分,尤其是其在体外发酵条件下的具体作用机制仍需深入探索。
为填补这一研究空白,希腊研究人员开展了相关研究,旨在评估杏鲍菇不同形式对健康老年人粪便微生物群的益生元样作用。该研究成果发表在《Human Nutrition》,为杏鲍菇在功能性食品中的应用提供了重要的科学依据。

研究人员采用体外静态批发酵模型,以 5 名 65 岁以上健康老年人的粪便接种物为研究对象,分别对杏鲍菇全基质(PEWS)、体外消化产物(PEWSD)和 β- 葡聚糖富集提取物(PEWSE)进行 24 小时发酵。主要运用了 16S rRNA 下一代测序(NGS)和实时定量 PCR(qPCR)技术检测细菌群落变化,通过气相色谱(GC)定量短链脂肪酸(SCFAs),并利用超高压液相色谱 - 串联质谱(UHPLC-MS/MS)分析其他代谢物。

3.1 葡聚糖含量分析


结果表明,杏鲍菇各形式中葡聚糖均为主要成分,β- 葡聚糖是主要类型,体外消化过程对其含量影响不大,PEWSE 中 β- 葡聚糖含量最高。而 α- 葡聚糖在消化后显著减少,显示出其对酶水解的敏感性。

3.2 粪便供体特征


5 名供体均为非吸烟者,多数体重正常,膳食纤维摄入量较低。基线时肠道菌群多样性存在个体差异,但未受不同发酵底物的显著影响。

3.3 肠道菌群组成变化


16S rRNA 测序显示,PEWS 对粪便微生物科和属的丰度影响最大,其次为 PEWSD,PEWSE 影响最小。与阴性对照相比,三种形式均显著增加拟杆菌科(Bacteroidaceae)和拟杆菌属(Bacteroides spp.)的丰度,减少颤螺菌科(Oscillospiraceae)的丰度。qPCR 结果显示,PEWS 显著增加双歧杆菌(Bifidobacterium spp.)和普拉梭菌(F. prausnitzii)的数量,而 PEWSD 和 PEWSE 对普拉梭菌无显著影响。

3.4 微生物代谢物影响


发酵过程中,三种杏鲍菇形式均显著提高 SCFAs(包括乙酸、丙酸和丁酸)的浓度,PEWS 的效果最为显著。此外,三者还增加了支链短链脂肪酸(BCSCFAs)的水平,表明微生物对底物的利用较为全面。

3.5 代谢组学特征


代谢组学分析显示,PEWS 发酵后色胺水平显著升高,色氨酸被大量消耗,而犬尿氨酸水平在不同形式间呈现差异变化。全基质中的多种代谢物(如蔗糖、胆碱等)在发酵过程中被微生物广泛利用,进一步支持了其复杂的代谢相互作用。

综上所述,该研究首次系统比较了杏鲍菇不同形式对老年人群肠道菌群的影响。结果表明,全基质(PEWS)对肠道菌群的调节作用最为显著,不仅能增加有益菌(如双歧杆菌、普拉梭菌)的丰度,还能显著提高 SCFAs 的产生,从而改善肠道微环境。β- 葡聚糖富集提取物(PEWSE)虽效果较弱,但仍能通过提供浓缩的 β- 葡聚糖发挥一定的益生元作用。这些发现为杏鲍菇作为功能性食品原料的开发提供了坚实的理论基础,有助于推动针对老年人群的肠道健康干预策略的发展。然而,研究仍存在一定局限性,如体外模型与体内环境的差异、样本量较小等,未来需进一步开展体内干预研究,以验证杏鲍菇在真实人体环境中的效果及长期安全性。

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