综述:植物源多糖作为益生元样成分:糖脂调节剂与替代品的天然来源

【字体: 时间:2025年09月03日 来源:Food Chemistry 9.8

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  这篇综述系统阐述了植物源多糖(PDPs)通过调控肠道菌群(GM)改善糖脂代谢的作用机制,揭示了其作为益生元样成分(prebiotic-like)在代谢疾病(如肥胖、T2DM)干预中的潜力,同时探讨了PDPs作为糖脂替代品的应用前景,为开发新型益生菌/益生元提供了理论依据。

  

糖脂代谢调控的新视角:植物源多糖与肠道菌群的共舞

糖脂代谢与肠道菌群

肠道菌群(GM)作为“隐形器官”,通过调节能量提取、炎症反应和肠屏障功能深刻影响宿主糖脂代谢。研究表明,GM失衡与肥胖、2型糖尿病(T2DM)等代谢疾病密切相关,而膳食纤维——尤其是植物源多糖(PDPs)——可通过调节GM组成(如厚壁菌门/拟杆菌门比值F/B)和多样性发挥代谢改善作用。

靶向特定菌群的PDPs抗代谢疾病活性

不同结构的PDPs能特异性富集有益菌群:例如枸杞多糖促进双歧杆菌增殖,黄芪多糖增加阿克曼菌丰度。这些靶向调控不仅提高短链脂肪酸(SCFAs)产量,还通过抑制脂多糖(LPS)产生减轻代谢性内毒素血症。值得注意的是,部分PDPs(如灵芝多糖)能同时激活产SCFAs菌和胆汁酸代谢菌,实现糖脂双调。

结构-活性关系的多维解析

PDPs的降糖降脂活性与其分子量、单糖组成和糖苷键类型密切相关:

  • 低分子量片段(<10 kDa)易被GM发酵产酸

  • 葡聚糖主链+阿拉伯糖侧链结构更利于阿克曼菌定植

  • β-(1→3)-糖苷键与SCFAs产量呈正相关

    最新研究还发现,硫酸化修饰可增强PDPs与GM互作效率,这为定向改造多糖结构提供了新思路。

基于肠道-器官轴的级联调控

PDPs通过GM代谢产物(如SCFAs、次级胆汁酸)激活多器官协同网络:

  • 肠-脑轴:丙酸刺激迷走神经信号改善胰岛素抵抗

  • 肠-肝轴:丁酸抑制FXR受体减少肝糖异生

  • 肠-脂肪轴:乙酸促进GLP-1分泌抑制脂肪积累

    这种多靶点作用使PDPs在代谢调控中展现出独特优势。

健康代糖与脂肪替代的创新应用

部分PDPs(如菊粉、魔芋葡甘露聚糖)凭借低热量、高黏度特性成为理想代糖:

  • 甜度可达蔗糖30%-50%,但血糖生成指数(GI)<15

  • 形成凝胶网络模拟脂肪口感,用于低脂食品开发

    临床研究证实,含PDPs代餐可使肥胖患者体重下降5%-7%,且无传统代糖的肠道不适反应。

未来展望

尽管PDPs研究取得进展,仍面临菌株特异性机制不明、标准化制备等挑战。整合多组学技术和合成生物学手段,开发个性化PDPs-菌群组合疗法,将是突破代谢疾病治疗瓶颈的重要方向。

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