κ-卡拉胶分子量效应研究：理化特性与肠道炎症机制的关联性分析

《Food Hydrocolloids》：Physicochemical, Rheological, and in Vitro Digestion-Fermentation Characteristics of κ-Carrageenan from Eucheuma spp.: Effects of Molecular Weight and Links to Intestinal Inflammation

本研究系统解析了不同分子量κ-卡拉胶（κ-Carrageenan）的理化特性、流变学行为及其体外消化（in vitro digestion）-发酵特性，通过Caco-2/THP-1共培养模型揭示其发酵产物对肠道屏障功能的影响，为κ-卡拉胶的食品工业应用提供理论依据。

　　

Highlight

本研究通过不同碱浓度（8%和12%）从麒麟菜（Eucheuma）中提取出两种分子量差异显著的κ-卡拉胶（分别命名为8%KC和12%KC），系统比较了它们的理化特性、流变学行为、体外消化及发酵特性，并进一步利用Caco-2/THP-1共培养模型探究了κ-卡拉胶经肠道菌群发酵后产生的寡糖对肠道屏障功能的调控作用。

化学组成分析

研究显示，8%KC和12%KC虽均由半乳糖、葡萄糖和甘露糖组成，但比例差异显著。值得注意的是，8%KC分子量更高，而12%KC的总糖、硫酸基和3,6-脱水半乳糖含量更丰富。

结论

本研究阐明了分子量对κ-卡拉胶功能特性的调控规律：高分子量8%KC具备更优的热稳定性，而低分子量12%KC则呈现更致密的微观结构和增强的凝胶流变学特性（如弹性与稳定性）。两种κ-卡拉胶均无法被体外消化，但低分子量组分在发酵过程中更易被肠道菌群代谢。其发酵产物虽不影响正常肠道屏障完整性，却在炎症条件下会加剧屏障损伤、促进一氧化氮释放，并上调促炎细胞因子（IL-6、IL-8、TNF-α），且低分子量组分效应更为显著。这些发现为κ-卡拉胶在食品工业中的安全应用提供了分子层面的理论指导。