不同包载量直链淀粉-丁酸复合物在微生物发酵中的功能分化及其机制研究

本研究通过构建V型莲子淀粉-丁酸包合物（ICs），揭示其在体外发酵中对肠道微生物群组成和短链脂肪酸（SCFAs）产生的调控作用。高包合率ICs（LB95）展现持续释放特性，显著促进丁酸生成（较未复合淀粉提升20倍）并优化菌群结构（提升厚壁菌门丰度、抑制病原菌），为新一代益生元开发提供理论依据。

　　

Highlight

Complex characteristics

本研究中所有三种淀粉样品均经过模拟消化后获得，并各自作为发酵体系中的唯一碳源。需说明的是，消化后的复合样品（LB50和LB95）并非仅由直链淀粉-丁酸包合物（ICs）构成，其中可能还存在其他具有抗性特性的聚集结构（例如直链淀粉双螺旋）。在消化过程中，这些抗性淀粉组分可能被部分降解或保留其结构完整性，从而影响后续微生物发酵过程中的碳源释放模式和菌群响应。

Conclusions

莲子淀粉-丁酸包合物（ICs）在发酵过程中表现出持续释放特性，有助于延长微生物群落的生长周期。与未修饰的莲子淀粉相比，掺入丁酸的ICs作为碳源提高了厚壁菌门（Firmicutes）的丰度，同时抑制了病原菌（如埃希氏菌-志贺氏菌属 Escherichia-Shigella）的增殖。此外，这些ICs显著增加了微生物发酵液中的丁酸含量，其浓度达到未复合淀粉对照组的20倍，证实了其作为高效微生物碳源和代谢调节剂的潜力。