《Food Bioscience》：Short-chain fatty acid-acylated high-amylose maize starch: Synthesis, physicochemical properties, and biomedical applications
短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群产生的主要有益代谢产物，在预防多种疾病方面显示出巨大潜力。口服SCFA盐制剂依从性差且易在近端肠道被快速吸收，从而降低了其结肠可利用性。高直链玉米淀粉（HAMS）凭借其在成本、稳定性和功能性方面的优势，是一种有效的递送载体。本综述聚焦于基于HAMS的SCFA结肠靶向递送系统，特别是乙酰化（HAMSA）、丙酰化（HAMSP）和丁酰化（HAMSB）HAMS。研究人员总结了这些酰化HAMS衍生物的合成方法、理化性质、消化特性及发酵行为，以及它们对肠道菌群组成的影响和在疾病干预中的作用。酰化HAMS在上消化道抵抗消化，到达结肠后，通过微生物发酵高效释放特定的SCFA。这种发酵进而调节肠道微生物群落，包括有益菌群丰度的显著增加和有害菌的减少。在疾病干预方面，酰化HAMS通过增强肠道屏障功能、激活G蛋白偶联受体（GPCR）介导的信号通路、抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）及调节免疫反应，对结直肠癌、糖尿病、高血压和非酒精性脂肪性肝病等发挥保护作用。然而，目前的研究仍存在一些局限性，包括体内释放动力学系统数据不足、跨疾病的机制理解尚不明确、临床试验证据稀缺以及安全性评估不完整。这些问题仍是未来研究的重点。总体而言，SCFA酰化HAMS模拟了内源性SCFA的产生，具有良好安全性，是一种极具前景的代谢疗法策略。
**1. 背景**
膳食纤维、微生物代谢物与宿主健康之间的关系近年来日益受到关注。饮食通过影响肠道菌群的组成和代谢，将膳食模式与各种生理状态联系起来，其机制在于微生物能够利用膳食底物产生代谢物。膳食纤维在胃和小肠中抵抗宿主酶的水解，随后被输送至盲肠和结肠进行发酵并发挥其生物学效应。根据化学结构、物理特性和可发酵性，膳食纤维可分为非淀粉多糖（NSPs）、抗性淀粉（RSs）和非消化性寡糖（NDOs）。RS依据其抗消化机制可分为五种亚型（RS1至RS5）。与某些NSPs的粪便膨胀效应不同，RS通常不溶于水但高度可发酵，其主要代谢产物包括短链脂肪酸（SCFAs）和气体。尽管膳食纤维天然存在于谷物、蔬菜和水果中，但富含脂肪和精制谷物的西式饮食导致膳食纤维摄入量低，从而增加慢性炎症和自身免疫性疾病的风险。因此，各种膳食补充剂，如RS和菊粉型果聚糖，为缓解纤维缺乏提供了可行途径。其中，RS是一类重要的膳食补充剂。
肠道菌群的多样性和复杂性受宿主遗传背景、饮食习惯和环境条件等因素影响。许多微生物代谢物来源于膳食。微生物代谢物通过向远端器官发出信号，与机体的激素、免疫系统和代谢功能形成复杂的相互关系，从而建立一系列肠-器官轴。近期研究证实，膳食纤维的健康益处很大程度上归因于微生物代谢物，尤其是SCFAs。SCFAs，特别是乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐，是结肠上皮细胞的重要能量来源。乙酸盐是循环中最丰富的SCFA，可调节免疫反应，促进抗菌肽的产生，并参与脂质/胆固醇代谢。丙酸盐作为糖异生底物，通过GPR41/43激活调节能量代谢，并改善胰岛素敏感性。丁酸盐为结肠细胞提供能量，维持肠道屏障完整性，并通过抑制HDAC和激活GPR109A发挥抗炎作用。总之，SCFAs通过激活GPCRs（如GPR43、GPR41和GPR109A）以及抑制HDACs来传递信号，这些机制对于维持和调节肠道健康与功能至关重要。
尽管SCFAs的众多健康益处已被充分记录，但开发有效的治疗策略仍面临巨大挑战。一个关键障碍是将SCFAs递送至结肠以防止在近端胃肠道过早吸收。此外，SCFAs的不良气味是另一个必须解决的关键问题。因此，选择合适的SCFA递送系统至关重要。以丁酸盐为例，口服丁酸钠是研究中常用的补充方法，但其持续难闻的气味和味道严重影响给药依从性。即使采用肠溶包衣或胶囊制剂，这一缺点也难以克服。此外，如果丁酸盐未在结肠特定区域释放，它会作为能量来源被迅速代谢，严重限制其药理作用。目前已开发的递送系统包括肠溶包衣、酯化为膳食纤维（如RS、菊粉和低聚果糖）、前药和纳米制剂。鉴于RS价格低廉、易于获得且具有高度生物相容性，它为新型药物方法提供了广阔的发展前景。
高直链玉米淀粉（HAMS）与传统玉米淀粉相比，展现出独特的结构、消化率和功能性特征。结构上，HAMS含有50-90%的直链淀粉，并显示出异质颗粒形态，而传统淀粉直链淀粉含量较低（20-30%），且主要呈现均匀的球形或多面体颗粒。HAMS还表现出显著较低的膨胀力和溶解度。在消化率方面，HAMS被归类为B型淀粉，具有高RS含量（65.8-95.4%）和低快速消化淀粉（RDS）含量。功能上，HAMS的掺入增强了意大利面和面条产品的蒸煮稳定性，延缓了面包老化，并改善了加工过程中的耐热性。蜡质、普通和高直链玉米淀粉之间的乙酰化反应效率差异显著，HAMS表现出最高的取代度（DS）和反应效率，这归因于其低结晶度和丰富的无定形区域，提供了更多可及的反应位点。
本综述聚焦于SCFA酰化的HAMS，包括乙酰化（HAMSA）、丙酰化（HAMSP）和丁酰化（HAMSB）HAMS。其独特贡献在于使用RS2型HAMS（而非传统淀粉）作为递送载体，并选择肠道菌群产生的三种最主要且生理影响最大的SCFA代谢物作为研究目标。此外，本综述提供了从合成、递送到疾病应用的全面概述，并系统比较了乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐在各种疾病模型中的差异功效，为特定病理状况提出了选择策略。
**2. SCFA-酰化HAMS**
淀粉由线性聚合物直链淀粉和支化聚合物支链淀粉组成。淀粉中高比例的直链淀粉导致高RS含量，这是因为直链淀粉消化缓慢。通常，当直链淀粉含量超过40%时，被认为是高直链淀粉。HAMS是RS2的一种特殊类型，其双螺旋长链使其抵抗消化。RS4通常指化学改性淀粉，常见的化学处理包括酯化、醚化或交联。RS4抗消化的原因可归因于空间位阻效应，导致酶无法接近酶作用位点。HAMS作为原料进一步化学改性，可以产生一类在营养食品、生物医学或新型复合材料等领域具有潜在应用价值的RS4。酰化HAMS作为典型的RS4，可以增强抗降解能力，并实现特定类型SCFA的补充。本部分将系统介绍三种酰化HAMS的合成方法、其降解特性及其对肠道菌群和机体生理性能的影响。
**2.1. SCFA-酰化HAMS的制备**
化学改性制备酰化HAMS是常规且主要的方法。此外，为了提高生产效率或克服常规方法的缺点，引入了结合常规方法和其它新型技术的双重改性方法，如微波辅助、酶催化和脉冲电场辅助。与常规方法相比，新兴技术在反应效率、DS、颗粒完整性、晶体结构和工业可扩展性方面各有优缺点。微波辅助和PEF辅助酰化都能显著提高DS。酶促酰化具有高选择性和温和条件，但DS低且成本高。对于放大生产，常规水相法由于简单和基础设施完善而最为实用。为了满足酰化度的需求，研究中使用的多数改性淀粉在实验室制备，因为放大生产时，在大体积反应器中保持试剂、温度和pH均匀分布极具挑战性。一般来说，常规改性方法是以水或二甲基亚砜（DMSO）为反应介质的化学处理。一种新的改性方法是使用酒石酸或α-羟基羧酸作为催化剂制备酰化淀粉，这是一种无溶剂的非均相反应。
**2.2. SCFA-酰化HAMS的表征**
**2.2.1. 酰化HAMS取代度（DS）的测定**
DS代表每个D-吡喃葡萄糖基单元上被取代的羟基平均数，是衡量酰化HAMS质量和物理性质的指标。DS值受多种因素影响，如淀粉类型、反应条件和时间等。测定DS的常用方法包括滴定法和
1H-NMR波谱法。滴定法需将淀粉样品用NaOH处理，再用HCl滴定。通过公式计算DS。1H NMR法通过酰基甲基信号和脱水葡萄糖单元质子信号的积分比计算DS。对比研究表明，通过滴定和1H NMR光谱测得的DS结果相当。对于酰化淀粉，DS与抗消化性和向结肠递送SCFAs的能力密切相关。研究表明，DS在0.2-0.25范围内的酰化淀粉是向大鼠和人类大肠递送特定SCFA的优良策略。然而，高DS的丙酰化HAMS并未显著增加RS含量，这可能是因为丙酰基作为小基团只能部分限制酶的攻击。同样，高DS的丁酰化淀粉并未改善体外发酵能力和丁酸盐向结肠的递送能力。
**2.2.2. 分子结构**
**2.2.2.1. NMR波谱**
1H NMR和FTIR光谱是常用的定性分析方法。HAMS的
1H NMR谱显示，葡萄糖单元C2、C3和C6位羟基质子分别在5.4、5.5和4.58 ppm处出现信号。酰化后，观察到对应于亚甲基（CH
2）和甲基（CH
3）质子的特征NMR信号。HAMSA在2.04 ppm处显示特征甲基共振，HAMSP在2.20 ppm（亚甲基）和0.97 ppm（甲基）处显示新峰，HAMSB在2.27 ppm、1.55 ppm（均为亚甲基）和0.89 ppm（甲基）处有三个诊断峰。支化度（DB）定义为支化点相对于总糖苷键的百分比，可通过1H NMR光谱定量测定。
**2.2.2.2. FTIR光谱**
FTIR光谱分析通常覆盖4000-400 cm
-1范围。天然HAMS在约3400 cm
-1处显示宽峰（O–H伸缩振动），在约2926 cm
-1处有峰（CH
2对称伸缩振动），1641 cm
-1处的峰归因于淀粉中结合水的O–H弯曲振动。对于酰化HAMS，在约1747 cm
-1处观察到新的特征谱带，归因于羰基的C=O伸缩振动，是合成成功的关键指标。与天然HAMS相比，酰化HAMS的羟基强度（约3400 cm
-1）降低，表明酰基取代了羟基，且羟基强度与DS成反比。
**2.2.2.3. X射线衍射（XRD）分析**
XRD分析是研究淀粉晶体性质的关键方法。淀粉的晶体形式通常分为A型、B型、C型和V型。当直链淀粉含量超过50%时，淀粉也表现出V型结晶度。XRD图谱中，淀粉的相对结晶度（Rc）通常通过峰拟合法计算。HAMS显示典型的B型晶体结构，在17°、20°、22°和24°处有衍射峰。HAMSA、HAMSP和HAMSB的XRD曲线变得相对平滑，呈现典型无定形结构的宽弥散峰。低取代酰化淀粉（DS=0.3）在5-10°和20°处无宽峰，而高取代酰化淀粉（DS=2.7）在这两个位置表现出明显的宽峰，表明大量酰基的引入破坏了分子间氢键，这是V型单螺旋结构的结构特征。
**2.2.2.4. 扫描电子显微镜（SEM）**
SEM用于表征化学改性后淀粉颗粒的形态和表面结构变化。SEM图像显示，DS约为0.2的HAMSA/P/B与HAMS大小相似。HAMS的显微照片显示高直链淀粉含量淀粉典型的丝状和棒状特征。相比之下，酰化HAMS颗粒显得更加有棱角，淀粉表面有球状突起。随着DS的增加，酰化淀粉颗粒表面受到逐渐严重的破坏，导致许多颗粒明显变形和起皱。
**2.3. SCFA-酰化HAMS的降解特性**
**2.3.1. 酰化HAMS的消化特性**
酰化HAMS的结肠靶向能力源于协同双重机制。HAMS骨架作为RS2淀粉，凭借其高直链淀粉含量和限制α-淀粉酶可及性的晶体结构，抵抗上消化道消化。酰化作用进一步将其转化为RS4淀粉，引入的酰基在淀粉骨架周围产生空间位阻，阻碍酶攻击。重要的是，SCFA-酰化HAMS中的酯键在胃和小肠转运过程中基本保持完整，因为哺乳动物消化酶缺乏水解这些键所需的特异性酯酶活性。到达结肠后，这些键被微生物酯酶裂解，以结肠特异性的方式释放SCFAs。研究报道，喂食酰化淀粉的小鼠，其盲肠和结肠淀粉池分别比对照组增加10倍和6倍，表明酰化淀粉能有效抵抗小肠消化。酯化SCFA是喂食相应酰化淀粉的小鼠大肠所有采样位点的主要酸。对结肠切除小鼠的进一步研究表明，乙酰化淀粉的回肠消化率远低于对照淀粉。体外研究表明，酰化淀粉能够持续向远端结肠递送SCFAs。与HAMS相比，在相似RS含量水平下，乙酰化淀粉对大肠SCFAs的效果约高100%，这主要归因于酯化酸的释放。
进一步研究证实，酰化低或高直链玉米淀粉均可有效提高大肠中酯化酸和总SCFA池。酰化HAMS表现出最大的抗消化性和最高的酯化酸和总SCFA池。一项针对健康志愿者的研究证实，79-90%的酯化丁酸盐在胃肠道释放，其中大部分（约57.2%）在熟HAMSB组的大肠中释放。一系列不同DS的HAMSP在体外人粪便发酵中，丙酸盐浓度随DS增加而逐渐增加。HAMSP的发酵速率比阳性对照（低聚果糖）慢，因此可减少肠道中与高气体产生相关的不良影响。研究还发现，乙酰化和丙酰化HAMS比丁酰化HAMS更容易被降解。
**2.3.2. SCFA酰化HAMS对肠道菌群的影响**
RS是肠道菌群的重要营养来源。RS摄入类型对调节肠道细菌组成有显著影响。一项人体研究表明，补充RS4显著增加了放线菌门和拟杆菌门，同时减少了厚壁菌门。在物种水平上，RS4摄入增加了青春双歧杆菌和狄氏副拟杆菌的丰度，而RS2摄入则增加了瘤胃球菌和直肠真杆菌。体外发酵研究表明，HAMSP增加了罗斯氏菌属和布劳特氏菌属等有益菌的丰度。在便秘小鼠模型中，HAMSB饮食组厚壁菌门（产丁酸盐菌）和放线菌门的相对丰度增加，而HAMSA饮食组拟杆菌门（产乙酸盐菌）增加。在多囊卵巢综合征（PCOS）大鼠模型中，HAMSP和HAMSB改善了微生物物种丰富度，而HAMSA导致较低的微生物均匀度。在2型糖尿病（T2D）大鼠模型中，酰化HAMS有效增强了双歧杆菌属和乳杆菌科的丰度。在1型糖尿病（T1D）非肥胖糖尿病（NOD）小鼠中，HAMSA有效增加了拟杆菌属的丰度。用HAMSB处理的大鼠，其远端结肠消化物中丙酸盐和丁酸盐浓度增加，并促进了与加氏乳杆菌和狄氏副拟杆菌相关的细菌系统型占优势。
**3. 酰化HAMS的生物医学应用**
鉴于SCFAs对健康的有益作用和酰化HAMS向大肠递送SCFAs的显著能力，酰化HAMS对健康效应的干预功能越来越受到关注。大量研究报道酰化淀粉对多种疾病具有预防和治疗作用。
**3.1. 肠道疾病**
**3.1.1. 结直肠癌**
结直肠癌（CRC）是最常见的癌症之一。一系列研究探索了不同RS对CRC的作用，结果表明HAMSB在预防CRC方面显示出最大的潜力。在AOM诱导的CRC大鼠模型中，HAMSB组的丁酸盐浓度高于其他组，肿瘤发生率和每只大鼠的肿瘤数量相对较低，这与HAMSB组较高的丁酸盐浓度一致。此外，摄入HAMSB可以促进远端结肠上皮细胞凋亡，增强粘液层，并剂量依赖性地减少DNA损伤。一项针对健康人类的双盲、随机交叉饮食干预试验证实，补充HAMSB可以有效逆转高红肉摄入带来的不利影响。HAMSB降低CRC风险的机制之一是通过防止膳食蛋白质诱导的结肠细胞遗传损伤。研究还发现，摄入HAMSB后粪便丁酸盐池增加约16倍，表明其具有更高的丁酸盐递送效率。在包含23名志愿者的随机试验中，HAMSB也逆转了高红肉饮食产生的miR17-92高表达。一项针对家族性腺瘤性息肉病（FAP）患者的临床试验结果显示，6个月的HAMSB治疗显著减少了新息肉的发生。
**3.1.2. 肠道感染**
值得注意的是，HAMSA饮食通过纠正乙酸缺乏，破坏病原体毒力基因表达，调节肠道菌群功能和组成以及肠道免疫系统和宿主蛋白，在预防肠道感染方面也显示出功效。淀粉乙酰化可以增加双歧杆菌、副拟杆菌和拟杆菌等有益菌的相对丰度，同时减少脱硫弧菌属。
**3.1.3. 便秘**
便秘是一种与肠道菌群及其代谢物密切相关的胃肠道疾病。研究表明，HAMSA和HAMSB可以通过不同机制缓解便秘。HAMSA可以增加双歧杆菌、普雷沃氏菌等的相对丰度，进而减少肠道转运时间、肠道水分重吸收，增加粪便含水量，最终缓解便秘。而HAMSB则通过提高产丁酸菌水平和缩短首粒黑便排出时间来缓解便秘。
**3.2. 自身免疫性疾病与慢性炎症**
文献证据表明，非肠道相关的慢性自身免疫性和炎症性疾病可能与肠道微生物失调有关。目前，已有几项研究探讨了酰化HAMS饮食对多种自身免疫性疾病的保护作用。
**3.2.1. 1型糖尿病**
研究表明，HAMSA和HAMSB都能为NOD小鼠提供T1D保护，分别从发酵中释放的乙酸盐和丁酸盐通过不同机制起作用。乙酸盐可有效降低自身免疫T细胞的频率，而丁酸盐可提高调节性T细胞的数量和功能。研究人员发现，HAMSA和HAMSB联合饮食（HAMSAB）甚至能提供近乎完全的保护。一项针对长期T1D成人的单臂初步可行性研究表明，6周的HAMSAB饮食干预安全可行，能有效增加粪便和血浆中SCFAs浓度，并诱导循环B和T细胞向更调节性表型发展。另一项针对新诊断T1D青少年的初步随机交叉临床试验表明，4周HAMSAB治疗具有良好的安全性。
**3.2.2. 类风湿关节炎**
类风湿关节炎（RA）是一种伴有肠道菌群失调的慢性自身免疫性疾病。HAMSB发酵产生的丁酸盐可诱导滤泡调节性T（TFR）细胞分化，进而抑制自身免疫性关节炎的发展。丁酸盐对HDAC的抑制作用导致TFR细胞标志基因启动子区域组蛋白乙酰化水平升高。HAMSB饮食显著降低了关节炎的发生率和严重程度。
**3.2.3. 哮喘和食物过敏**
哮喘是全球最常见的慢性病之一。近期研究表明，丁酸盐（而非乙酸盐或丙酸盐）与哮喘结局显著相关。丁酸盐通过激活GPR43选择性抑制Tfh13细胞亚群，并抑制p38 MAPK/NF-κB信号通路，从而减少Tfh13介导的IgE产生。基于这些机制，膳食补充HAMSB能有效缓解小鼠和人源化哮喘模型中的哮喘症状。一项为期12个月的临床研究表明，HAMSB作为口服花生免疫疗法（OIT）的佐剂，可增加人CD3+CD4?FOXP3+调节性T细胞（Treg），并诱导其向具有抑制CD4+效应细胞潜力的中央记忆表型转变。
**3.3. 代谢性疾病**
**3.3.1. 2型糖尿病**
对于2型糖尿病（T2D），一项研究调查了HAMS、HAMSA、HAMSP和HAMSB饮食对一系列糖尿病指标的影响。结果表明，与模型对照组相比，酰化淀粉组能有效改善T2D大鼠的生理状态，包括体重减轻、空腹血糖水平和多食症状。酰化淀粉干预可降低糖化血清蛋白和胰岛素水平以及胰岛素抵抗稳态模型评估值，其中HAMSA效果最好。此外，酰化淀粉干预能显著改善T2D大鼠的血脂谱、抗氧化能力和炎症水平，其中HAMSB表现出最显著的血脂降低效果。
**3.3.2. 高血压**
越来越多的证据表明，高血压的患病率与肠道菌群来源的SCFAs缺乏有关。一项II期随机、安慰剂对照、双盲交叉临床试验证实了乙酸盐和丁酸盐在20名未经治疗的高血压受试者中的抗高血压作用。经过3周干预，结果表明HAMSAB可以降低原发性高血压患者的24小时收缩压。
**3.3.3. 非酒精性脂肪性肝病**
非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）被认为是代谢综合征的肝脏表现。通过喂食小鼠含HAMSA的饮食，乙酸盐对NAFLD的保护作用得到进一步证实。该研究表明，共生微生物组-乙酸盐-FFAR2分子回路可改善肝脏胰岛素敏感性并预防NAFLD/NASH的发展。然而，HAMSP和HAMSB未显示出相同效果。在体外培养的大鼠肝细胞模型中，SCFAs和丁酸盐均可通过激活AMPK和PPAR信号通路调节脂质代谢。
**3.3.4. 酒精性肝病**
对于急性酒精性肝病（ALD），HAMSB比口服丁酸钠显示出更好的缓解作用。其作用归因于通过调节肝脏中Nrf2介导的抗氧化信号来减少氧化应激，以及改善肠道菌群的组成和功能。近期研究表明，HAMSP在缓解小鼠ALD方面优于口服丙酸钠，其机制涉及激活肠道丙酸盐受体GPR41/43，刺激IL-22分泌，导致STAT3磷酸化，增强肠道屏障完整性，抑制内毒素转运，恢复肠-肝轴稳态。
**3.4. 其他疾病**
**3.4.1. 抑郁障碍**
近年来，SCFAs作为调节脑功能的信号分子的认识不断加深。一项研究使用一系列酰化HAMS，包括HAMSA、HAMSB和HAMSIB，评估它们对经历慢性束缚应激（CRS）小鼠神经行为和免疫反应的影响。结果表明，HAMSB显著减少了抑郁症状，通过增加紧密连接蛋白表达和减少炎症细胞因子（包括IL-1β和IL-6）来改善肠道屏障功能。此外，HAMSB可以调节肠道菌群，使有益微生物（如Odoribacter和Oscillibacter）的丰度正常化，并影响与神经传递功能相关的关键代谢组学途径。
**3.4.2. 协同抗癌**
大量证据表明肠道菌群可以改善小鼠和人类的化疗和免疫治疗的抗肿瘤疗效。研究表明，HAMSB经肠道菌群发酵产生的丁酸盐通过ID2依赖性IL-12信号通路增强了抗肿瘤细胞毒性CD8+ T细胞反应。临床数据显示，对奥沙利铂化疗有反应的患者血清丁酸盐水平较高，这也增加了ID2表达和CD8+ T细胞功能。
**3.5. SCFA-酰化HAMS的临床研究**
迄今为止，研究SCFA-酰化HAMS的临床试验仍然相对有限，现有研究主要集中在预防CRC、FAP、食物过敏、T1D和高血压。所有已发表的临床干预均使用HAMSB或HAMSAB。干预方案中，给药剂量统一标准化为40克/天。这些临床试验均显示出良好的安全性和耐受性，未报告严重不良事件。初步临床证据表明，SCFA-酰化HAMS对某些疾病具有治疗益处，但其疗效仍远低于当前的标准药物治疗。尽管这些发现令人鼓舞，但现有证据基础仍然有限，亟需进行大规模、长期、以硬临床终点为指标的随机对照试验。
**3.6. HAMSA、HAMSP和HAMSB的比较总结**
HAMSA、HAMSP和HAMSB在抗消化性、SCFA谱、菌群调节、疾病机制和临床证据方面存在差异。所有三者都具有高抗消化性，但释放的主要SCFAs不同（乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐），驱动了不同的菌群变化和治疗用途。在属水平上，HAMSA富集双歧杆菌、普雷沃氏菌和副拟杆菌，但抑制乳杆菌；HAMSP增加罗斯氏菌和布劳特氏菌，同时减少拟杆菌；HAMSB提高双歧杆菌、布劳特氏菌、瘤胃球菌和乳杆菌，但减少毛螺菌科。在疾病功效方面，HAMSA已被报道用于肠道感染、便秘、糖尿病、NAFLD和高血压；HAMSP用于ALD和T2D；HAMSB在CRC、结肠炎、便秘、糖尿病、RA、哮喘、高血压、ALD、抑郁症和协同抗癌方面显示出潜力。临床上，HAMSA和HAMSB已在试验中评估，而HAMSP仍处于临床前阶段。
**4. 讨论与未来展望**
本综述系统总结了酰化HAMS（HAMSA、HAMSP和HAMSB）作为新型膳食纤维补充剂和肠道菌群代谢物递送系统的研究进展。现有研究表明，酰化淀粉作为RS4型抗性淀粉，能够通过肠道菌群发酵实现特定SCFAs的结肠靶向和持续释放。目前，化学改性仍是制备酰化HAMS的主要方法，但微波辅助、酶催化和脉冲电场辅助等新兴技术已被越来越多地整合到双重改性策略中。作为肠道代谢物，SCFAs可以同时影响肠道免疫细胞、上皮细胞和微生物的生物学特性，从而重新编程肠道生态和功能的多个方面。
由于SCFAs具有强烈的刺激性气味，其直接口服给药难以实现。目前文献报道的SCFA补充方法主要包括口服SCFA盐、摄入膳食纤维作为益生元、补充益生菌以及将SCFAs与递送载体结合。与其它SCFA补充策略相比，SCFA-酰化HAMS具有增强的抗消化性，可实现精确的结肠递送，并通过肠道菌群发酵高效产生SCFAs。此外，其靶向提供特定SCFAs、不含金属离子和稳定性好等优点，使其成为SCFA补充的绝佳选择。在经济学方面，淀粉成本低且与常规化学加工兼容，有利于工业放大。相比之下，前药和纳米制剂需要昂贵的多步合成，益生菌需要冷链物流，而SCFA盐缺乏结肠靶向性和适口性。
结构修饰的酰化淀粉能够通过酰基取代实现特定SCFAs（如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐）的结肠靶向递送，从而促进内源性SCFA产生并促进其生理功能。然而，目前大多数研究仍局限于小鼠模型。由于人类与啮齿动物在生理结构、代谢特征和肠道微生态方面存在显著差异，不同酰化淀粉在临床上如何特异性调节不同的肠道微生物类群，以及这些变化如何影响宿主健康，需要进一步研究。与直接补充SCFA盐相比，酰化HAMS在各种动物模型和初步临床试验中显示出优越的功效。临床研究仍处于早期阶段，大多数证据来自动物研究或涉及少量参与者的短期人体试验。
除了生物医学应用，SCFA-酰化HAMS作为功能性食品成分也具有前景，但其食品应用仍未得到充分探索。值得注意的是，迄今为止几乎所有与食品相关的研究都只关注乙酰化淀粉，而关于丙酰化和丁酰化淀粉的报道仍然很少。对于商业化，安全性和监管考虑也至关重要。现有临床数据显示，SCFA-酰化HAMS在40克/天的摄入量下表现出良好的短期安全性和耐受性。然而，目前缺乏大规模、长期（≥12个月）的随访数据。在商业化路径方面，SCFA-酰化HAMS的转化既可以定位为功能性食品成分，也可以定位为特定疾病辅助治疗的医疗食品。
**5. 结论**
本综述从合成方法、理化性质、生物活性和健康影响等多个维度审视了SCFA-酰化HAMS，从而探讨了酰化HAMS衍生物作为SCFA补充剂和潜在新型治疗药物的可能性。然而，尽管临床前证据令人鼓舞，但总体数据仍主要是初步的，不足以用于临床转化。SCFA-酰化HAMS代表了一种高效的SCFA结肠靶向递送策略。它模拟了体内SCFA的内源性产生，并具有良好的安全性。因此，它可以作为代谢疗法的一种有前景且强大的工具，代谢疗法是一种利用肠道菌群的有益代谢物来治疗或预防疾病的方法。
