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为提升鹰嘴豆多糖提取效率并探究其功能特性，研究人员采用超声联合冻融法提取水溶性多糖（CWP），发现该法使提取率达 13.76%，且 CWP 具强抗氧化性，经体外消化后可被肠道菌群利用，促进短链脂肪酸（SCFA）生成，为功能食品开发提供依据。
肠道健康是人体整体健康的重要基石，肠道菌群的平衡与多种疾病密切相关，而功能性食品成分对肠道菌群的调节作用日益受到关注。鹰嘴豆作为一种富含膳食纤维和生物活性化合物的营养豆类，其所含的水溶性多糖（CWP）具有潜在的健康益处，但传统提取方法效率较低，且其在人体消化过程中的行为及对肠道菌群的影响尚不明确。在此背景下，湖北工业大学的研究人员开展了相关研究，旨在优化鹰嘴豆多糖的提取工艺，并深入探究其体外消化特性及对肠道菌群的调节作用，该研究成果发表在《Food Chemistry: X》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先运用超声（40 kHz，500 W）与冻融循环（-20°C 冷冻、25°C 或 60°C 解冻）相结合的提取技术，对比了常规超声提取（U）、低温超声提取（L-U）、冻融提取（F/T）、冻融 - 室温超声提取（F/T-U）、冻融 - 低温超声提取（F/T-L-U）等多种方法；通过凝胶渗透色谱 - 多角度激光光散射联用技术（GPC-MALLS）测定多糖的分子量分布，利用动态光散射（DLS）分析颗粒大小，借助傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征化学结构，采用旋转流变仪检测流变特性，运用扫描电子显微镜（SEM）观察微观形貌，通过热重分析（TGA）评估热稳定性，并利用体外模拟消化模型（包括唾液、胃、小肠消化阶段）和粪便发酵模型，结合气相色谱（GC）测定短链脂肪酸（SCFA）含量及 16S rRNA 基因测序分析肠道菌群组成。
3.1 不同提取方法对鹰嘴豆多糖理化性质的影响
通过对比五种提取方法发现，超声联合冻融处理显著提高了多糖提取率，其中冻融 - 低温超声提取（F/T-L-U）效果最佳，提取率达 13.76%，且该方法提取的多糖碳水化合物含量最高（92.77%），蛋白质含量较低，总酚（TPC）、总黄酮（TFC）及糖醛酸含量较高。分子层面，F/T-L-U 组多糖分子量（Mw）最低（1.22×105 Da），颗粒尺寸最小，显示出更均匀的分子分布。流变学分析表明，所有样品均表现出剪切变稀特性，F/T-L-U 组黏度最低。抗氧化活性测试显示，F/T-L-U 提取的多糖对 DPPH、ABTS、羟基及超氧阴离子自由基的清除能力最强，表明其抗氧化性能最优。
3.2 体外消化过程中 CWP 的理化特性变化
体外模拟消化实验显示，CWP 在唾液消化阶段基本未降解，而在胃和小肠消化阶段，糖苷键断裂导致分子量显著下降，还原糖含量增加。热重分析表明，消化产物的热降解过程与未消化的 CWP 相似，FT-IR 光谱显示消化前后功能基团无明显变化，说明消化未破坏多糖的核心结构。流变特性显示，消化后的样品黏弹性发生改变，凝胶化转变频率降低，SEM 观察到消化后的多糖颗粒破碎成不规则碎片，进一步证实了消化过程对多糖结构的影响。
3.3 CWP 对体外肠道菌群的影响
粪便发酵实验表明，CWP 可显著调节肠道菌群组成，与对照组相比，其促进了双歧杆菌（Bifidobacterium spp.）和产丁酸菌（如 Blautia spp.）的生长，同时抑制了潜在病原菌链球菌（Streptococcus）的过度增殖。代谢产物分析显示，CWP 处理组短链脂肪酸（SCFA）总量显著增加，尤其是乙酸、丙酸和丁酸的产量分别比空白对照组高 1.6 倍，且优于阳性对照菊粉（inulin）组，表明 CWP 具有良好的益生元效应。
结论与讨论
本研究首次将超声与冻融技术结合用于植物水溶性多糖的提取，成功优化了鹰嘴豆多糖的提取工艺，证实 F/T-L-U 方法可高效获取高活性多糖。体外消化实验揭示 CWP 在胃肠道中部分降解，其不可消化部分可被肠道菌群利用，通过促进有益菌增殖和短链脂肪酸生成，发挥调节肠道微生态的作用。这些发现为鹰嘴豆多糖作为功能性食品成分的开发提供了理论依据，有望在改善肠道健康、抗氧化等领域发挥重要作用。未来研究可进一步优化提取参数，并通过体内实验验证其生物学效应，推动鹰嘴豆多糖在食品和医药领域的应用。
