综述:β-葡聚糖对肠道微生物群和人类健康影响的批判性综述

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:The Microbe CS0.7

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  这篇综述系统总结了β-葡聚糖(β-glucans)的结构特性、来源及其作为膳食纤维的作用,重点探讨其对肠道菌群(如双歧杆菌Bifidobacterium sp. 和乳酸菌Lactobacillus sp. )的益生效应、免疫调节功能(如通过Dectin-1受体激活巨噬细胞和NK细胞)以及代谢健康(如SCFAs短链脂肪酸的产生)的机制,为开发功能性食品和慢性病(如IBD、T2DM)干预策略提供了理论依据。

  

生物活性与结构多样性

β-葡聚糖是由D-葡萄糖单体通过β(1→3)、β(1→4)和β(1→6)糖苷键连接的多糖,主要来源于谷物(如燕麦、大麦)、真菌(如香菇)和酵母(如酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae
)。其结构差异显著影响功能:谷物来源的β-(1,3/1,4)-葡聚糖具有线性结构,易溶于水并形成凝胶,有助于延缓胃排空和降低胆固醇;而真菌和酵母来源的β-(1,3/1,6)-葡聚糖因分支结构更易与免疫细胞受体(如Dectin-1和TLR-2)结合,激活巨噬细胞和NK细胞,增强抗肿瘤活性。

肠道菌群与代谢调控

作为益生元,β-葡聚糖在结肠中被Bifidobacterium
Lactobacillus
等菌群发酵,产生短链脂肪酸(SCFAs),如丁酸盐(butyrate)、乙酸盐(acetate)和丙酸盐(propionate)。丁酸盐是结肠上皮细胞的主要能量来源,能增强肠道屏障完整性,减少炎症;丙酸盐则通过抑制肝脏胆固醇合成改善血脂。临床研究显示,每日摄入3g燕麦β-葡聚糖可降低LDL胆固醇0.25 mmol/L,相当于心血管疾病风险减少5-10%。

免疫调节与疾病干预

β-葡聚糖通过“肠-免疫轴”调控系统性炎症。例如,酵母β-葡聚糖通过激活NF-κB和MAPK信号通路,促进抗炎细胞因子IL-10分泌,同时抑制TNF-α和IL-6等促炎因子。在癌症辅助治疗中,β-葡聚糖可增强抗体依赖性细胞毒性(ADCC),提高化疗患者的免疫应答。动物实验表明,其与PD-1抑制剂联用可显著抑制肿瘤生长。

未来挑战与方向

当前研究存在剂量标准化不足(如免疫支持推荐250-500 mg/天,而代谢健康需3-6 g/天)、长期效应数据缺乏等问题。新兴技术如纳米封装(nanoencapsulation)可提升真菌β-葡聚糖的生物利用度,而个性化营养策略需结合微生物组测序技术优化个体反应。

应用前景

β-葡聚糖已获FDA和EFSA批准用于功能性食品,如燕麦饮料和免疫补充剂。在IBD管理中,其通过增加Faecalibacterium sp.
等产丁酸盐菌丰度缓解炎症,但需进一步验证最佳菌株组合。未来需开展大规模RCT研究,明确其在神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)中的潜在作用。

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