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为揭示植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum）L3胞外多糖（EPS）的结构 - 活性关系，研究人员对其进行结构表征与生物活性分析。结果显示 EPS 具独特结构和良好生物活性。这为其在功能食品和医药领域应用提供理论支持。
在生命科学和健康医学领域，多糖类物质的研究一直备受关注。胞外多糖（EPS）作为许多乳酸菌的重要代谢产物，不仅能改善食品的质地、流变学和感官特性，在食品工业中广泛用作增稠剂、乳化剂和稳定剂，还具有多种生理活性，如抗菌、抗氧化、抗肿瘤和免疫调节等功能。然而，不同菌株产生的 EPS 在结构和功能上差异很大，这使得深入研究 EPS 的结构 - 活性关系变得尤为重要。植物乳杆菌（
Lactiplantibacillus plantarum）作为一种常见的益生菌，其产生的 EPS 结构多样且功能独特，但目前对于植物乳杆菌 L
3产生的 EPS 研究还不够深入。为了填补这一空白，来自国内的研究人员开展了对植物乳杆菌 L
3胞外多糖的研究，相关成果发表在《Carbohydrate Polymer Technologies and Applications》上。
研究人员运用多种技术手段，包括紫外 - 可见光谱（UV - vis）、傅里叶变换红外光谱（FT - IR）、核磁共振（NMR）、热分析、X 射线衍射（XRD）、刚果红试验、扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）等，对植物乳杆菌 L3的 EPS 进行了全面分析。同时，利用 RAW264.7 细胞模型评估其生物活性。
研究结果如下：
- EPS 的结构特征：
- 组成成分：干燥的 EPS 为白色蓬松固体，产量为 325mg/L，其中碳水化合物含量为 84.36±0.49%，水含量为 8.23±0.09%，蛋白质含量为 2.23±0.08% 。
- 分子量和单糖组成：EPS 分子量分布呈双峰特征，重均分子量（Mw）为 79.93kDa，由多种单糖组成，包括 D - 葡萄糖、D - 葡萄糖胺、D - 甘露糖等，且具有独特的摩尔比。
- 化学键和构型：FT - IR 和 Raman 光谱分析表明，该多糖具有 α/β 混合糖苷键构型，且含有羧酸基团。NMR 分析进一步证实了多糖中存在 α/β 糖苷键，其可能的结构模型为主链 α - 1,4 连接，侧链含 β - 1,6 分支。
- 空间结构和形态：刚果红试验表明 EPS 具有螺旋结构，XRD 分析显示其主要为无定形结构，伴有少量结晶区域。SEM 和 AFM 图像显示，EPS 具有片状和多孔结构，表面粗糙，这些结构特征可能与其生物活性相关。
- 热稳定性：DSC 分析显示，EPS 在 216.33°C 和 260.45°C 出现分解，表明其具有良好的热稳定性。
- EPS 的生物活性：
- 免疫调节活性：EPS 能显著增强 RAW264.7 细胞的活性和吞噬能力，刺激 NO 和多种细胞因子（TNF - α、IL - 1β、IL - 6 和 IL - 10）的分泌。不同浓度的 EPS 表现出浓度依赖性的免疫调节作用，低浓度有较弱刺激作用，中等浓度（200 - 400μg/mL）激活最佳免疫反应，高浓度（600μg/mL）通过促进抗炎因子 IL - 10 的分泌来调节免疫平衡。
- 抗氧化活性：EPS 对 H2O2诱导的 RAW264.7 细胞损伤具有保护作用，能提高细胞存活率。在特定浓度范围内（200 - 400μg/mL），EPS 可增强细胞内抗氧化酶（SOD、CAT 和 GSH - Px）的活性，有效减少细胞内活性氧（ROS）的积累，但在 600μg/mL 时，抗氧化酶活性略有下降。
研究结论和讨论部分指出，植物乳杆菌 L3的 EPS 具有独特的结构特征，如特定的分子量、复杂的单糖组成和三重螺旋构象，这些结构特征是其功能活性的基础。EPS 在免疫调节和抗氧化方面表现出良好的活性，在功能食品（如发酵乳制品）和医药领域（如免疫调节剂）具有显著的应用潜力。同时，研究人员还展望了 EPS 未来在生物医学领域的更多应用，如作为可植入传感器用于实时监测病原体，与其他物质复合形成抗菌涂层等。此外，借助基因编辑技术，有望进一步提升 EPS 的性能。该研究为天然活性多糖的靶向开发和产业化提供了理论和实践基础，推动了生命科学和健康医学领域对多糖类物质的研究和应用。
