编辑推荐:
为探究佛手瓜果胶(CP)消化、发酵特性及对人体肠道菌群影响,研究人员通过模拟消化和粪便发酵实验,发现 CP 体外消化时部分降解,消化后仍保留多种活性,且能改变肠道菌群组成、促进短链脂肪酸(SCFAs)生成,为其用于功能性食品提供依据。
在健康饮食备受关注的当下,人们对食物中各类成分的功能和作用愈发好奇。佛手瓜(Sechium edule)作为一种常见的植物,不仅可食用,还具有抗氧化、抗炎等多种功效,这些都得益于其含有的生物活性成分,比如佛手瓜果胶(Chayote Pectin,CP)。然而,多糖这类大分子在人体消化系统中的 “旅程” 一直是个谜。尽管已知果胶对健康有益,但 CP 在胃肠道消化过程中的变化,以及它如何与肠道菌群相互作用,至今尚未完全明晰。这就像在探索一座神秘的宝藏岛,虽知道岛上有宝贝,却不清楚通往宝藏的路径。为了揭开这些谜团,研究人员踏上了探索之旅。
此次研究虽未提及具体研究机构,但他们开展了关于 CP 体外消化特性和益生元潜力的研究。研究人员通过模拟消化和粪便发酵实验,深入剖析 CP 在不同消化阶段的变化以及对人体肠道菌群的影响。最终发现,CP 在体外消化过程中会部分降解,并且在消化后仍保留抗氧化、结合和益生元等多种活性。同时,CP 还能改变肠道菌群的组成和丰度,促进短链脂肪酸(Short Chain Fatty Acids,SCFAs)的生成。这一研究成果意义重大,为 CP 未来作为功能性食品成分提供了科学依据,就如同为开发宝藏找到了关键的地图。该研究成果发表在《Food Bioscience》上。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是通过超声辅助酸法提取 CP,这一方法可获取实验所需的 CP 样本。接着进行模拟消化实验,利用人工模拟的唾液、胃液和小肠消化液,模拟 CP 在人体消化系统中的消化过程。最后开展粪便发酵实验,以探究 CP 对人体肠道菌群的影响。
研究结果如下:
- CP 消化过程中的变化:在模拟消化过程中,CP 在唾液、唾液 - 胃液、唾液 - 胃肠消化中的消化率分别为 1.33%、4.61% 和 11.98%。同时,其理化性质发生显著变化,如总糖醛酸、总蛋白、总酚、还原糖和分子量(Mw)等。其中,还原糖从 1.27×10?2mg/mL 增加到 140.16×10?2mg/mL,Mw 从 4.00×10?Da 下降到 3.64×10?Da。Mw 的降低在唾液消化阶段主要是由于聚合体破坏,而在唾液 - 胃液和唾液 - 胃肠消化阶段则是聚合体破坏和糖苷键断裂共同作用的结果。这表明 CP 在体外消化过程中发生了部分降解。
- CP 消化后的活性:CP 在消化过程中保留了抗氧化活性、结合能力和益生元活性。这意味着即使经过消化,CP 依然能够发挥对人体有益的功能。
- CP 对肠道菌群的影响:唾液 - 胃肠消化后的 CP 样本(CP-I)能够改变人体肠道菌群的组成和丰度,使拟杆菌属(Bacteroides)、克雷伯菌属(Klebsiella)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)的相对丰度显著增加。
- CP-I 发酵产物:CP-I 在发酵 48 小时期间能够促进 SCFAs 的产生,尤其是乙酸,其含量从 44.45μg/mL 增加到 1029.53μg/mL。这表明 CP-I 能够被人体肠道菌群利用。
研究结论表明,CP 在模拟唾液 - 胃肠消化条件下,由于聚合体破坏和糖苷键断裂而部分降解。体外消化过程影响了 CP 的生物活性,但消化后的 CP 仍保持较高的抗氧化、结合和益生元活性。不可消化的 CP-I 在体外粪便发酵过程中可被人体肠道菌群利用,从而调节肠道菌群的组成和丰度。这项研究为 CP 在功能性食品和益生元等膳食补充剂中的应用提供了重要的理论依据,为开发利用 CP 这一潜在的功能性食品成分开辟了新的道路,有助于推动功能性食品领域的发展,让人们在追求健康饮食的道路上又迈进了一步。