微波处理对魔芋葡甘聚糖构象特性及体外发酵益生元活性的影响

《Food and Bioprocess Technology》：Effects of Microwave Processing on the Conformational Characteristics of Konjac Glucomannan and Its Prebiotic Properties During In Vitro Fermentation

本研究探讨微波处理如何影响魔芋葡甘聚糖(KGM)的理化特性及不同分子量(Mw)组分的益生元潜力。研究发现微波处理可显著降低KGM分子量，使其结构转变为棒状构象、无定形结晶度及碎片化表面形态。体外发酵实验表明，微波处理KGM能被肠道微生物更有效利用，且分子量越低发酵性能越优。值得注意的是，低分子量KGM组分的短链脂肪酸(SCFA)和戊酸浓度显著高于菊粉，并能显著提升有益菌群（如厚壁菌门、放线菌门和乳杆菌属）丰度，彰显其增强的益生元活性。

　　

微波加工技术如何改变魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan, KGM)的分子构象并提升其益生元价值？最新研究揭示了令人振奋的发现：当KGM经历微波处理后，其分子量(Mw)会发生显著降低，进而引发分子结构的系列蜕变——原本缠绕的链状结构转化为规整的棒状构象，结晶形态向无定形态转变，表面形态呈现碎片化特征。

在模拟肠道环境的体外发酵实验中，这些经过"改造"的KGM片段展现出卓越的代谢特性：分子量越低的组分，越容易被肠道微生物群高效利用。特别值得注意的是，低分子量KGM组分的发酵产物中，短链脂肪酸(SCFA)总量和戊酸浓度甚至超越了经典益生元菊粉的表现。

通过对微生物群落进行深度解析，研究人员观察到微波处理后的KGM能显著优化肠道菌群结构：厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和乳杆菌属(Lactobacillus)等有益菌群的相对丰度显著提升，这为开发新型精准营养干预策略提供了科学依据。