新型绿色溶剂与热水提取对芸薹多糖体外发酵特性及肠道菌群调节作用的比较研究

本研究比较了低共熔溶剂(DES)与热水提取(HWE)对芸薹多糖(BRLs)结构及功能特性的影响。发现DES提取的BRL-E1能特异性促进双歧杆菌增殖，而HWE提取的BRL-1协同富集产SCFA菌群，两者均显著上调宿主-微生物共代谢物（如亚精胺、3-吲哚醛等），通过调控嘌呤代谢、色氨酸代谢及谷胱甘肽氧化还原平衡等多途径维持肠道稳态。

　　

通过体外发酵模型研究发现，采用低共熔溶剂(DES)与热水提取(HWE)获得的芸薹(Brassica rapa L.)多糖呈现显著不同的结构特征：DES提取物BRL-E1分子量(1941 Da)远低于HWE提取物BRL-1(13941 Da)，且具有更低的粘度和结构复杂度。形态学分析显示，两种多糖在48小时发酵过程中均从初始的蜂窝状(BRL-1)和聚集簇状(BRL-E1)结构解聚为更均匀的碎片形态。

发酵动力学参数表明，两种多糖在发酵过程中均引起总糖浓度、pH值和酶活性的显著变化，展现不同的发酵行为。功能研究表明，虽然两者都能促进短链脂肪酸(SCFA)的产生，但微生物调控模式截然不同：BRL-1与阳性对照协同富集了产SCFA和抗炎菌属（如拟杆菌属(Bacteroides)和粪杆菌属(Faecalibacterium)），而BRL-E1则独特地促进双歧杆菌属(Bifidobacterium)的增殖。

代谢组学分析进一步揭示，两种多糖显著上调多种宿主-微生物共代谢产物，包括亚精胺(spermidine)、吲哚衍生物（3-吲哚醛(3-indolealdehyde)和3-吲哚乙酸(3-indoleacetic acid)）、牛磺胆酸(taurocholic acid)和维生素B₂。这些代谢物参与嘌呤代谢、色氨酸/苯丙氨酸/酪氨酸代谢、精氨酸-脯氨酸循环以及谷胱甘肽介导的氧化还原平衡等关键通路，共同维持肠道稳态。研究表明提取方法显著影响多糖的结构特性与发酵动力学，进而决定其功能特性。