泡菜源植物乳杆菌ZL1胞外多糖EPS-W-1的结构表征及其对DSS诱导结肠炎的治疗潜力

本研究针对溃疡性结肠炎(UC)患者肠道屏障功能障碍、菌群失调及免疫紊乱等问题，从韩国泡菜分离的植物乳杆菌ZL1中提取胞外多糖EPS-W-1，通过HPLC、GC-MS和NMR解析其结构特征（含53.37%葡萄糖的杂多糖，MW 260.34 kDa），并证实其通过调节肠道菌群(GM)、促进短链脂肪酸(SCFAs)生成及调控IL-6/TNF-α/IL-10等细胞因子，显著改善DSS诱导的小鼠结肠炎症状。该研究为开发基于LAB-EPS的UC靶向疗法提供了理论依据。

　　

溃疡性结肠炎(UC)作为炎症性肠病的主要类型，长期困扰着全球患者。这种疾病以肠道屏障破损、菌群生态失衡和异常免疫反应为特征，现有治疗手段往往难以兼顾微生物组调控与黏膜修复。近年来，乳酸菌胞外多糖(LAB-EPS)因其独特的结构多样性和多重生物活性，成为微生态制剂研发的新焦点。尤其值得注意的是，源自传统发酵食品的LAB菌株，其EPS可能蕴含经长期自然选择优化的功能成分。韩国泡菜作为历史悠久的发酵蔬菜制品，其复杂的微生物群落中潜藏着大量未开发的EPS资源。

为探索LAB-EPS的精准治疗价值，韩国食品研究所等机构的研究团队从泡菜中分离获得一株植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)ZL1，并对其分泌的EPS-W-1展开系统研究。论文发表于《Carbohydrate Polymers》，首次揭示了该多糖的精细结构与其抗结肠炎功效的构效关系。

研究采用色谱与波谱联用技术(HPLC-GC-MS-NMR)解析多糖结构，通过DSS诱导的小鼠结肠炎模型评估疗效，结合16S rRNA测序和代谢组学分析菌群变化。

材料与方法
实验材料包括韩国传统市场采集的泡菜样本，采用DEAE-Sepharose和Sephadex G-75层析纯化EPS，通过单糖组成分析、分子量测定及核磁共振解析结构。建立DSS诱导的UC小鼠模型，设置低/高剂量EPS-W-1干预组，评估结肠长度、组织病理及炎症因子(IL-6、TNF-α、IL-10)变化，并采用气相色谱定量短链脂肪酸(SCFAs)。

结构表征结果
EPS-W-1是由鼠李糖(5.06%)、半乳糖(25.79%)、葡萄糖(53.37%)和甘露糖(10.93%)构成的杂多糖，分子量260.34 kDa。核磁共振显示其骨架为β-1,3-葡聚糖，侧链含α-1,4-半乳糖苷键。这种特殊结构可能解释其显著的生物活性——高葡萄糖含量与免疫调节相关，而半乳糖/甘露糖侧链促进菌群定植。

体内治疗效果
高剂量组(H-EPS-W-1)使患病小鼠结肠长度从4.46 cm恢复至8.9 cm，接近正常水平。组织切片显示杯状细胞再生和隐窝结构修复。值得注意的是，EPS-W-1通过双重机制发挥作用：一方面下调促炎因子IL-6(-48.64%)和TNF-α(-60.25%)，同时上调抗炎因子IL-10(+107.43%)；另一方面显著增加乙酸、丙酸等SCFAs产量，优化拟杆菌门/厚壁菌门比例。

讨论与意义
该研究突破性地将EPS结构特征与功能机制相关联：β-1,3-葡聚糖骨架通过TLR受体激活免疫调节通路，而半乳糖侧链促进双歧杆菌等有益菌增殖。相比传统益生菌疗法，纯化的EPS-W-1具有剂量可控、作用靶点明确等优势。研究者特别指出，从传统发酵食品挖掘功能成分的策略，既保存了微生物的适应性进化优势，又符合现代精准医学需求。这项成果为开发新一代UC治疗剂提供了物质基础，同时拓展了传统发酵食品的现代医学价值。