低分子量硫酸软骨素体外酵解特征及其对肠道菌群的调节作用

硫酸软骨素(Chondroitin sulfate,CS)具有调节肠道微生物的作用,但不同分子量对其益生活性的影响鲜有报道。该研究比较了硫酸软骨素(80 ku)及其光催化降解产物(Low Molecular Weight Chondroitin Sulfate,LWCS,4 ku)体外酵解特征及其对肠道代谢物的影响。通过化学法、气相色谱质谱联用、高通量测序等方法测定了不同时间发酵液中pH值、CS和LWCS含量、还原糖含量、短链脂肪酸浓度以及肠道微生物的变化。结果显示,在发酵48 h内,CS、LWCS以及还原糖含量均显著降低(P<0.05),说明肠道微生物能够降解利用硫酸软骨素及其降解产物。且降解后的硫酸软骨素更显著地增加了拟杆菌门和副杆菌属等有益菌的丰度(P<0.05),更明显的抑制了潜在致病菌型埃希氏-志贺氏菌属(P<0.05)。此外,LWCS发酵能维持24 h的酸性环境,并产生更多的乙酸、丙酸和总短链脂肪酸(分别增加1.15、1.03和1.09倍)。以上结果表明,光催化降解后的硫酸软骨素具有更强的肠道益生作用,该研究为硫酸软骨素的开发应用提供了科学依据。

岩藻多糖及其降解物在小鼠肠道中的代谢及对肠道代谢产物的影响

该研究比较了岩藻多糖(FUC)及其弱酸降解产物(AFUC)与氧化降解产物(OFUC)在BALB/c小鼠肠道内代谢情况及其对肠道代谢物的影响。通过高效液相色谱-二级质谱(HPLC-MS/MS)检测FUC、AFUC和OFUC随粪便排出体外的排出率分别为48.85%、40.78%和40.99%,发现岩藻多糖相对分子质量对排出率影响不显著,个体间差异较大。进一步对肠道细菌与FUC、AFUC和OFUC的在肠道内的代谢率做多元线性回归分析发现,Muribaculaceae菌科微生物是AFUC在肠道中代谢的主要参与菌,FUC和OFUC在肠道中代谢主要与毛螺菌科(Lachnospiraceae)Muribaculaceae菌科和拟杆菌科(Bacteroidaceae)等相关。FUC、AFUC和OFUC在宿主体内通过影响肠道菌群代谢,共同影响了D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢(D-Glutamine and D-Glutamate Metabolism)途径,降解产物OFUC和AFUC均显著影响生物素代谢(Biotin Metabolism)的代谢途径,说明岩藻多糖及其降解产物对肠道菌群相互作用的效果存在差异。本研究揭示了岩藻多糖通过肠道菌群发挥功效的机制,为岩藻多糖及其降解产物在食品领域的进一步应用提供数据支持。