中性甘草多糖GP-1的结构特征及其对免疫低下大鼠肠道菌群的体内外发酵特性研究 中文标题

本研究发现并系统表征了源自甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）的中性多糖GP-1（分子量7.6?kDa），其主链为α-(1→4)-D-葡聚糖，侧链含β-(1→6)及β-(1→3)分支。研究通过体内外实验证实，GP-1可显著调节免疫低下大鼠的肠道菌群平衡，促进乳杆菌属（Lactobacillus）和Dubosiella等益生菌增殖，并提升短链脂肪酸（SCFAs）水平，展现出良好的益生元潜力和免疫调节功能。

　　

1 引言

甘草作为传统中药，其多糖成分（GPs）具有抗氧化、抗炎和免疫调节等多种生理活性，但结构特征与机制研究尚不深入。本研究从甘草中分离纯化出一种新型中性多糖组分GP-1，并系统探究其结构特性及对免疫低下大鼠肠道菌群的调控作用。

2 材料与方法

通过水提、醇沉及DEAE-52纤维素柱层析从甘草中分离GP-1，采用HPGPC、PMP衍生化HPLC、甲基化分析、FT-IR、NMR、刚果红实验及SEM等技术对其分子量、单糖组成、糖苷键类型和空间结构进行表征。体内实验采用免疫低下大鼠模型，通过组织病理学、ELISA及16S rRNA测序评估GP对肠道屏障、免疫因子及菌群组成的影响；体外发酵实验分析GP-1对粪便微生物群落及SCFAs生成的促进作用。

3 结果与讨论

3.1 GP-1的纯化与化学组成

GP-1得率为3.4%，总糖含量96.89%，糖醛酸和蛋白含量分别为1.80%和0.68%。HPGPC显示其为均一多糖，分子量7.6?kDa。

3.2 结构表征

单糖组成分析表明GP-1为葡萄糖聚合体。甲基化与NMR结果揭示其主链为→4)-α-D-Glcp-(1→，在1,4,6-Glc的C-6位存在β-D-Glcp-(1→6)-α-D-Glcp-(1→侧链，在1,3,4-Glc的C-3位存在β-D-Glcp-(1→分支。刚果红实验表明其具有三螺旋结构，SEM显示其表面呈颗粒状聚集形态。

3.3 免疫调节作用

GP干预显著改善免疫低下大鼠的肠道黏膜损伤，提升血清IL-4、IgA及IgG水平，降低促炎因子IL-2、TNF-α和IFN-γ表达，证实其免疫调节功能。

3.4 肠道菌群调控

体内外实验均显示GP-1可逆转模型组菌群失调，显著提升乳杆菌属、Dubosiella、Faecalibaculum和双歧杆菌等益生菌丰度，降低埃希菌-志贺菌属（Escherichia-Shigella）等有害菌比例。LEfSe分析进一步验证GP-1对特定菌群的调控作用。

3.5 SCFAs代谢促进

GP-1发酵显著提高乙酸、丙酸和丁酸等SCFAs水平，其中乙酸和丙酸与免疫调节和代谢调控密切相关，进一步佐证其通过微生物-代谢物-免疫轴发挥功能。

4 结论

GP-1是一种结构新颖的中性葡聚糖，可通过调节肠道菌群组成、促进益生菌增殖及SCFAs生成改善免疫低下状态，为甘草多糖的深度开发和作为益生元应用提供理论依据。