膳食多糖结构多样性驱动肠道菌群调控：体外发酵与益生元活性评估

本综述系统性探讨了五种常见食源多糖（果胶、岩藻聚糖、阿拉伯半乳聚糖、菊粉和葡聚糖）通过体外发酵模型对肠道菌群的调控作用。研究通过16S rRNA测序和短链脂肪酸（SCFAs）检测揭示，复杂分支结构的多糖（如果胶和阿拉伯半乳聚糖）显著促进菌群多样性及SCFAs生成，并通过共培养实验验证菌群间协同降解机制，为精准营养干预提供结构-功能关系新见解。

　　

Highlight

材料与试剂

核糖（Rib）、鼠李糖（Rha）、阿拉伯糖（Ara）、木糖（Xyl）、岩藻糖（Fuc）、甘露糖（Man）、葡萄糖（Glc）、半乳糖（Gal）、葡萄糖醛酸（GlcA）、半乳糖醛酸（GalA）和果糖（Fru）的标准品，以及羟胺盐酸盐和甲氧胺盐酸盐均购自Sigma公司（美国密苏里州）。三氟乙酸和二甲基亚砜（DMSO）购自上海阿拉丁公司（中国上海）。氯化钠、氢氧化钠和甲醇购自国药集团化学试剂有限公司（中国上海）。

多糖化学组成分析

如表1所示，五种多糖的主要成分为碳水化合物。果胶含有大量糖醛酸，这与果胶的结构特征一致。所有多糖均未检测到蛋白质，除菊粉中含有微量淀粉外，其余多糖均未检出淀粉。

多糖分子量分布

多糖的分子量分布是影响其生理功能的关键参数。果胶和阿拉伯半乳聚糖表现出较宽的分子量范围和高分散性，暗示其结构复杂性；岩藻聚糖和菊粉则呈现相对集中的分子量分布；而葡聚糖显示出典型的多峰分布特征，反映其链长异质性。

结论

本研究通过系统表征五种多糖的分子量分布、单糖组成和糖苷键类型，揭示了其结构多样性对益生元活性的影响机制。16S rRNA测序结果表明，不同结构类型的多糖对肠道菌群组成具有特异性调控作用：果胶和阿拉伯半乳聚糖显著提升菌群多样性，岩藻聚糖和菊粉选择性促进有益菌增殖，而葡聚糖则通过独特的三螺旋结构增强菌群代谢协作。共培养实验进一步证实，菌群间存在分级降解多糖的交叉喂养现象，其中 Bacteroides 与 Lactobacillus 的协同作用尤为突出。这些发现为开发结构明确的精准营养干预策略提供了重要理论依据。

CRediT作者贡献声明

温一 Kang：监督指导；何赫 Li：研究监督与资金支持；广平 Lv：数据验证与资金管理；嘉浩 Fan：原始撰写、方法论设计、形式分析与数据整理；璐 Wang：综述编辑、验证、软件支持与资源协调；宏伟 Qiu：资金获取；耀 Yang：研究监督。

未引用参考文献

（此处保留原文格式，但按指令省略具体文献列表）

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的财务或人际关系冲突。

数据可用性声明

本研究相关数据集可根据合理要求向通讯作者获取。

竞争利益声明

?? 作者确认不存在已知的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究感谢国家自然科学基金（编号32472328）、江苏省高校自然科学研究重大项目（编号22KJA360010）、南京师范大学高层次人才科研启动基金（编号184080H201B88）、北京工商大学食品风味与健康交叉创新开放项目（编号FFHCL-2025060）及江苏合成生物学基础研究中心基金的资助。