综述:膳食聚糖及其在人类健康中的作用:对肠道健康、代谢和功能性食品的影响

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Glycoscience & Therapy

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  这篇综述系统阐述了膳食聚糖(Dietary glycans)在调节肠道菌群(Gut microbiota)、增强免疫反应(SCFAs、Tregs)及改善代谢(GLP-1、NF-κB通路)中的核心作用,涵盖其分类、天然食物来源及在功能性食品(如β-葡聚糖、HMOs)中的应用,为代谢综合征(T2DM、CVD)和衰老相关疾病提供创新干预策略。

  

膳食聚糖与人类健康:从肠道到全身的多维调控

1. 膳食聚糖的分类与天然来源

膳食聚糖是一类结构复杂的碳水化合物,包括O-聚糖、糖胺聚糖(GAGs)和糖脂等。它们广泛存在于水果(果胶)、全谷物(β-葡聚糖)、海藻(岩藻聚糖)及乳制品(乳糖衍生物)中。例如,燕麦中的β-葡聚糖可降低LDL胆固醇,而母乳寡糖(HMOs)能促进婴儿肠道菌群定植。

2. 肠道菌群与免疫调节的桥梁

聚糖作为益生元,选择性促进双歧杆菌(Bifidobacterium)和乳酸菌(Lactobacillus)增殖。其发酵产物短链脂肪酸(SCFAs,如丁酸)通过激活GPR41/43受体增强肠道屏障(上调occludin蛋白),并抑制促炎因子(TNF-α、IL-6)。在炎症性肠病(IBD)中,聚糖可通过诱导调节性T细胞(Tregs)缓解肠道炎症。

3. 代谢调控的隐形推手

β-葡聚糖和抗性淀粉能延缓葡萄糖吸收,改善胰岛素敏感性(GLP-1分泌)。海洋硫酸化聚糖则通过抑制NF-κB通路减少动脉粥样硬化斑块形成。临床数据显示,每日摄入3g燕麦β-葡聚糖可使LDL降低7%。

4. 功能性食品的创新应用

微胶囊化技术提升聚糖稳定性,如菊粉(inulin)强化酸奶。壳聚糖(chitosan)可制成抗菌食品包装膜,而岩藻聚糖(fucoidan)饮料已用于运动后免疫支持。挑战在于高温加工易导致聚糖降解,需优化提取工艺(如超临界流体萃取)。

5. 衰老与跨器官保护

聚糖通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDACs)延缓细胞衰老。在神经系统中,聚糖修饰的IgG参与阿尔茨海默病(AD)的神经炎症调控;在心血管系统,GlycA(聚糖相关标志物)可预测冠心病风险,其灵敏度与CRP相当。

6. 未来方向:精准营养与组学技术

结合糖组学(glycomics)和微生物组分析,可定制个性化聚糖补充方案。例如,基于Leucine-rich α2-糖蛋白(LRG)的“糖龄测试”(GlycoAgeTest)能评估生物年龄,为抗衰老干预提供新靶点。

(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持内容)

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