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为探究植物胶多糖的益生元潜力，研究人员对 Cenostigma nordestinum 胶多糖（AGCn）开展结构表征与体外肠道菌群发酵研究。发现 AGCn 为阿拉伯半乳聚糖，可被益生菌代谢，调节菌群比例、产短链脂肪酸（SCFAs），为食品与生物技术应用提供依据。
在人体肠道微生态的神秘宇宙中，数以万亿计的微生物扮演着维持健康的关键角色。肠道菌群的平衡与代谢性疾病、免疫失调甚至神经系统功能密切相关，而当 “菌群失调” 这一失衡状态出现时，往往伴随消化异常、炎症等健康危机。如何通过天然产物调控肠道菌群，开发安全有效的益生元，成为生命科学领域的热点议题。植物胶多糖因其独特的结构和潜在的益生元活性，逐渐走入研究者的视野，但来自巴西半干旱地区的特有植物 Cenostigma nordestinum 胶中多糖的奥秘，却一直未被科学探索。
基于此，巴西伯南布哥联邦大学的研究人员开展了一项具有开拓性的研究，相关成果发表在《Carbohydrate Polymers》。他们聚焦于从 C. nordestinum 胶中提取的多糖（AGCn），试图揭开其结构面纱并评估其对肠道菌群的调节潜力，为开发新型益生元提供科学依据。
研究采用了一系列关键技术方法：通过水溶解 - 70% 乙醇沉淀法提取 AGCn，利用高效液相色谱（HPLC）分析单糖组成，借助甲基化分析结合二维核磁共振（2D NMR）解析糖苷键连接方式与分子结构，运用体外粪便发酵模型评估其对肠道菌群的影响，并通过气相色谱（GC）检测短链脂肪酸（SCFAs）产量。
结构表征揭示 AGCn 的分子密码
通过化学组成分析发现，AGCn 主要由碳水化合物（93.61%）构成，含少量蛋白质（1.70%）和酚类物质（9.16% 没食子酸当量），分子量为 6.19×10? g/mol，分散度 1.33。单糖组成以阿拉伯糖（38 mol%）和半乳糖（31 mol%）为主。甲基化分析与 2D NMR 图谱显示，其核心结构为分支型阿拉伯半乳聚糖，主链由→6)-β-Galp-(1→、→3,6)-β-Galp-(1→和→3,4,6)-β-Galp-(1→残基构成，侧链包含→3)-α-Araf-(1→和→5)-α-Araf-(1→链，末端为 α-Araf-(1→和 α-Rhap-(1→残基，同时检测到→4)-α-GalpA-(1→果胶多糖成分，揭示其复杂的分子架构。
体外发酵验证益生元活性
AGCn 的益生元潜力在体外粪便发酵模型中得到充分验证：其可被短乳杆菌（Lactobacillus brevis）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和干酪乳杆菌（Lactobacillus casei）等益生菌代谢，显著提升双歧杆菌（Bifidobacterium）和拟杆菌（Bacteroides）的比例，降低与肠道疾病相关的有害菌丰度。代谢产物分析显示，发酵过程中产生大量短链脂肪酸（SCFAs），包括乙酸、丙酸和丁酸，这些物质对维持肠道 pH、增强黏膜屏障和调节代谢至关重要。
研究结论与科学意义
本研究首次系统解析了 C. nordestinum 胶多糖的结构，证实其为兼具阿拉伯半乳聚糖和果胶多糖特征的复合聚糖，并通过体外实验明确其益生元活性。AGCn 通过调节肠道菌群组成、促进有益菌增殖和 SCFAs 生成，展现出作为肠道微生态调节剂的潜力。这一发现不仅为巴西特有植物资源的开发提供了新方向，也为天然益生元的筛选提供了结构 - 功能关联的科学范例，对功能性食品开发、肠道健康干预及生物技术应用具有重要指导意义。未来研究可进一步拓展其体内功效验证与作用机制解析，推动该多糖从实验室走向实际应用。
