《Food Research International》：Unlocking the prebiotic potential of shiitake stipes insoluble dietary Fiber-bound Phenolics: Structural modulation, antioxidant release, and gut microbiota regulation via untargeted metabolomics
编辑推荐：
•结合态多酚（BP）是香菇纤维结构的重要调节剂。•去除 BP 会导致纤维孔隙率坍塌，降低持水能力和持油能力。•BP-IDF 表现出结肠靶向释放特性，82% 的多酚到达结肠。•BP 和 IDF 协同富集Segatella并增强短链脂肪酸（SCFA）的产生。•BP-IDF 调节色
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结合态多酚（BP）是香菇纤维结构的重要调节剂。
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去除 BP 会导致纤维孔隙率坍塌，降低持水能力和持油能力。
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BP-IDF 表现出结肠靶向释放特性，82% 的多酚到达结肠。
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BP 和 IDF 协同富集Segatella并增强短链脂肪酸（SCFA）的产生。
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BP-IDF 调节色氨酸代谢通路以维持肠道稳态。
引言
针对肠道微生物组的饮食干预已成为管理代谢健康的基石策略。在生物活性饮食成分中，植物多酚和不溶性膳食纤维（IDF）因其各自的抗氧化和益生元功能而广受认可 (Wan et al., 2021)。根据存在形式，多酚可分为以单体形式存在的游离多酚和通过酯键、醚键及 C-糖苷键与复杂难消化化合物（主要是膳食纤维）结合的结合态多酚（BP）。营养科学的最新进展强调了食物基质效应——即整体食物的健康益处无法完全由其分离成分来解释 (X. L. Ji et al., 2020)。相反，纤维骨架与其结合的生物活性载荷之间的物理化学相互作用现已被认为是生物可及性和生理结果的关键决定因素。
BP 的生理意义源于其独特的生物可及性特征。与游离多酚对环境因素（如温度、光线和 pH 值）高度敏感导致高不稳定性并显著影响其生物利用度 (Rocchetti et al., 2022) 不同，BP 具有更高的稳定性。这些纤维结合化合物能抵抗上消化道的消化酶水解，在结肠中经肠道微生物进行特定代谢，并释放活性代谢物如苯甲酸 (Ma et al., 2026)。研究证实，它们可以选择性富集Akkermansia 和Bifidobacterium 等有益菌，同时抑制Enterobacteriaceae 等致病菌的增殖 (M. Ji et al., 2025)。此外，BP 与肠道微生物之间的代谢对话营造了一个有利于短链脂肪酸（SCFA）产生的环境，这共同加强了黏膜屏障，并为炎症性肠病提供了潜在的干预手段 (Meiners et al., 2025)。
尽管人们对这些生物活性兴趣日益浓厚，但 BP 与纤维基质之间的结构依赖性仍未得到充分探索。目前的文献主要将 IDF 视为将 BP 运输至结肠的物理载体，保护其免受上消化道消化以实现靶向微生物释放 (W. R. Yang et al., 2023)。然而，BP 也可能与纤维基质的物理化学架构相关，包括其空间构象、孔隙率、水合特性以及发酵行为 (L. Ji et al., 2026)。目前，原生 BP-IDF 与去多酚不溶性膳食纤维（RP-IDF）之间的系统性比较仍然有限，这使得难以区分 BP 的贡献与 IDF 基质的贡献。因此，比较 BP-IDF 与 RP-IDF 可能提供有用的证据，以理解结合态多酚如何与纤维结构、抗氧化剂释放及微生物发酵反应相关联。
香菇 (Lentinula edodes) 是世界上最广泛种植和食用的药食两用菌之一，因其风味宜人且营养成成分丰富，被广泛用作食品工业的原料 (Lindequist, 2024)。香菇柄约占蘑菇总重量的 25% (S. F. Li et al., 2018)，代表主要的加工副产品。然而，由于质地粗糙且适口性差，大多数菌柄在加工过程中被丢弃，导致资源严重利用不足。菌柄中的膳食纤维含量显著高于菌盖 (S. F. Li et al., 2018)，使其成为优质的 IDF 来源。食用菌膳食纤维和抗氧化剂可以协同调节血糖负荷，并在体外模拟消化前后显示出显著相关性 (L. W. Wang et al., 2021)。小麦香菇面在体外胃消化过程中表现出良好的抗氧化能力和细胞自由基清除活性 (L. W. Wang et al., 2020)，进一步证实了香菇衍生的膳食纤维和生物活性成分在食物系统中具有稳定的功能特性。尽管香菇中的 BP 表现出显著的抗氧化活性 (X. Wang et al., 2022)，但 IDF 与 BP 之间的相互作用及其共同的健康促进作用仍未得到充分阐明。
因此，我们采用多尺度比较框架，利用原生 BP-IDF 和 RP-IDF 评估 BP 对香菇菌柄 IDF 结构、物理化学、抗氧化及发酵相关特性的贡献。具体而言，旨在表征 IDF 基质中与 BP 相关的微观结构和物理化学性质差异，同时评估模拟胃肠消化和结肠发酵过程中多酚的释放行为。与此同时，本研究通过 16S rRNA 测序和非靶向代谢组学进一步调查了与 BP-IDF 发酵相关的微生物和代谢反应，以系统表征与 BP-IDF 发酵相关的微生物和代谢反应。总之，这项工作为蘑菇衍生的 BP 与 IDF 基质之间的功能相互作用提供了证据，从而为香菇柄副产品的增值利用提供了依据。
章节摘要
材料
来自河北省保定市富平县的香菇菌柄 (Lentinula edodes) 在新鲜采收后立即进行真空冷冻干燥。然后将干燥物料粉碎并通过 40 目筛获得香菇菌柄粉。
葡萄糖淀粉酶、α-淀粉酶、木瓜蛋白酶、耐热 α-淀粉酶和碱性蛋白酶均购自索莱宝科技有限公司（中国北京）。甲醇、乙酸乙酯、硫酸、盐酸、氢氧化钠以及
WHC、OHC 和 SC 的测定
BP-IDF 和 RP-IDF 的 WHC、OHC 和 SC 如表 1 所示。与 RP-IDF 相比，BP-IDF 表现出优越的 WHC、OHC 和 SC。这些功能特性与膳食纤维结构内在相关，是食品加工和健康促进产品中的关键属性 (Ke et al., 2024)。增强的 WHC 和 SC 有助于促进粪便成形，减少肠道转运时间，缓解结肠压力，并降低肠道疾病的风险 (Tian et al., 2024)。OHC 的
结论
总之，本研究证明香菇菌柄膳食纤维中的 BP 表现出独特的消化 - 发酵行为，并在 BP-IDF 系统的功能表现中发挥核心作用。BP 在体外胃肠消化过程中大部分保留在不溶性膳食纤维基质内，导致初始生物可及性较低，但在结肠发酵过程中逐渐且持续释放，并伴随持续的抗氧化活性。这种释放
CRediT 作者贡献声明
Lin Ji: 写作 – 初稿，验证，形式分析。Ziheng Yang: 方法。Yiping Zuo: 概念化。Jingjing Feng: 概念化。Chunyu Kang: 概念化。Xianghong Wang: 概念化。Jilu Sun: 概念化。Liwen Wang: 写作 – 审阅与编辑，资金获取，概念化。
未被引用的参考文献
Cockburn and Koropatkin, 2016
Li, Zhang, Zhu, Wu and Zhang, 2023
Li et al., 2023
Liu et al., 2025
Liu, Donado and Rose, 2025
Singh and Patil, 2022
Zhu and Lee, 2025
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能会影响本文报告的工作。
致谢
本工作得到国家自然科学基金（32302079）、河北省燕赵黄金平台（海外回流学者）（A2025011）、河北农业大学人才研究项目（YJ2021034）的支持。
Lin Ji|Ziheng Yang|Yiping Zuo|Jingjing Feng|Chunyu Kang|Xianghong Wang|Jilu Sun|Liwen Wang
