秋葵果胶多糖的体外消化粪便发酵特征及对肠道
61 2023-11-22
Abelmoschus )。我所在的中国农业科学院都市农业研究所甘人友团队联合四川农业大学食品学院吴定涛/秦文团队,在《Food Hydrocolloids》这个食品科技国际著名期刊发表了一篇高水平的研究性文章。这篇文章题为“ In vitro digestion and fecal fermentation behaviors of a pectic polysaccharide from okra ( Abelmoschus esculentus ) and its impacts on human gut microbiota”,影响因子达到了7.053,属于中科院SCI期刊农林科学一区(TOP)期刊。文章详细解释了秋葵果胶多糖的体外消化和粪便发酵特征,以及它对人类肠道菌群的影响。我们研究发现秋葵果胶多糖可以促进肠道菌群的生长,有利于肠道菌的多样性和健康。我喜欢秋葵,这是一种一年生草本热带植物,起源于非洲,现在世界各地都有种植。秋葵不仅营养丰富,而且肉质柔嫩,富含各种重要的物质,包括果胶、蛋白质、维生素、不饱和脂肪酸和黄酮类化合物等。此外,秋葵还是一种重要的药物保健蔬菜,因其具有众多的生理功能,如抗氧化、抗癌、抗疲劳、降血糖、降血脂和保护胃肠道、神经系统等。研究表明,秋葵果实中主要含有果胶类多糖,这是一种重要的生物活性成分。多糖的主链以“-4)-α-D-GalA p -(1,2,4)-α-l-Rha p -(1-”为重复单元,侧链则含有半乳糖。秋葵的生物活性成分与其生理功能密切相关,多糖是秋葵的重要生物活性成分之一。看看这张图片,秋葵果实看起来多么美味和营养丰富啊!我很感兴趣秋葵多糖在胃肠道消化和粪便发酵方面的研究。为此,我进行了一系列实验,首先在模拟口腔、胃和肠消化条件下研究了秋葵果胶多糖在体外消化过程中的理化性质,并进一步探究了秋葵多糖在体外粪便发酵过程中对肠道菌组成和短链脂肪酸的影响。 实验结果表明,秋葵多糖在唾液(OPP-S),唾液-胃液(OPP-G)和唾液-胃液-肠液(OPP-I)三个消化阶段的消化率分别约为1.58%、7.0%和32.5%。此外,秋葵多糖在体外粪便发酵过程中能够显著影响肠道菌群组成,增加有益菌Lactobacillus的数量,减少大肠杆菌的数量。同时,秋葵多糖还可以显著促进短链脂肪酸的产生,其中以丙酸和丁酸产生量最高。 看看这些照片,图1中的秋葵果实看起来非常美味,而图2中的图形摘要则能够更好地帮助我们理解秋葵多糖在胃肠道消化和粪便发酵方面的研究结果。我对秋葵多糖在体外胃肠道消化和粪便发酵过程中的研究结果感到十分惊讶。实验显示,在唾液-胃液(OPP-G)和唾液-胃液-肠液(OPP-I)两个消化阶段中,秋葵多糖的消化率分别为8%和10.68%。此外,在体外粪便发酵过程中,秋葵多糖的发酵率显著增加,并在24小时后达到了64.29%。在这个过程中,秋葵多糖的理化性质也发生了显著改变,如总糖醛酸、总糖、酯化度、单糖组成的摩尔比、流变特性和分子量等均有所变化。 更具体地说,唾液-胃液消化期间,糖苷键断裂导致秋葵多糖的分子量降低。而在唾液-胃液-肠液消化期间,秋葵多糖的降解主要是由于聚集物被破坏。这些实验结果真的很棒,并且这些照片也很好地展示了这些实验数据。看看这些照片,我真的对秋葵多糖有了更深刻的了解!通过研究发现,秋葵果胶多糖在胃肠道消化和粪便发酵过程中,会引起一些重要的生理变化。在粪便发酵过程中,秋葵果胶多糖和阳性对照(低聚果糖)的作用都能够减少人肠道菌群的微生物多样性。在门水平上,秋葵果胶多糖OPP-1组中拟杆菌( Bacteroidetes )的含量显著增加,从16.30%增加到39.14%。拟杆菌属是一种常见的肠道细菌,它具备分泌多糖裂解酶和糖苷水解酶的特性,能够引起多糖的降解过程。研究表明,OPP-1还能够通过增加拟杆菌门和厚壁菌门( Firmicutes )的比率来降低患肥胖和糖尿病的风险。另外,在OPP-I组中有害菌梭杆菌门( Fusobacteria )的相对丰度也显著降低。在属水平上,秋葵果胶多糖OPP-1组中的拟杆菌属( Bacteroidetes )、考拉杆菌属( Phascolarctobacterium )和巨球型菌属( Megashaera )也显示出显著的增加。这些实验结果表明,秋葵多糖在肠道中也有重要的保健功效。在我进行秋葵多糖的研究中,我发现在胃肠道消化和粪便发酵过程中,秋葵果胶多糖还能对肠道菌群的产生产生影响。我进行的研究结果表明,秋葵果胶多糖OPP-1组能够显著增加拟杆菌属(Bacteroidetes)、考拉杆菌属(Phascolarctobacterium)和巨球型菌属(Megashaera )的含量,这能够通过促进丙酸和丁酸的产生,起到肠道保健的作用。我还发现,OPP-1组中较高的拟杆菌属和脱硫弧菌属Desulfovibrio,能够降低肥胖的发生。与此同时,OPP-1组中梭杆菌属Fusobacterium的相对丰度也显著降低。研究表明,梭杆菌属的减少可能会降低胃癌的发生。 这些照片真的很好地展示了这些实验的结果,这同样证明了有时候一张图片真的胜过千言万语。在我的研究中,我发现秋葵果胶多糖在口腔、胃和小肠中的生物利用度较低,却能够到达大肠,并调节肠道微生物的组成和丰度,促进有益菌的生长,如拟杆菌属、考拉杆菌属、巨球型菌属和脱硫弧菌属,从而诱导短链脂肪酸的产生。我的研究结果表明,秋葵多糖具有被进一步开发为功能性食品的潜力,可被作为益生元使用。同时,我的研究中还展示了秋葵多糖的粪便发酵及其对肠道菌的影响,我相信这些图片能够更好地展示研究结果,也保证了研究效果的准确性。
参考文献:
Ding-Tao Wu#,*, Xi-Rui Nie#, Ren-You Gan*, Huan Guo, Yuan Fu, Qin Yuan, Qing Zhang, Wen Qin*. In vitro digestion and fecal fermentation behaviors 。
我进行了一项研究,研究对象是秋葵(Abelmoschus esculentus)中果胶多糖的提取方法及其对人体肠道微生物的影响。我的研究称,秋葵中的果胶多糖在不同的提取方法中具有不同的效果,其中酶法提取能够提高多糖的含量和甲基酯化程度,从而提高了果胶多糖的生物利用度。而秋葵果胶多糖对人体肠道菌群的影响受到时间和浓度的影响,较高浓度(10 mg/mL)的果胶多糖能够显著增加粪便中乳酸菌和双歧杆菌的相对含量。
我的研究结果表明,秋葵果胶多糖具有开发成为益生元的潜力,可以成为一种有效的调节肠道菌群的功能性食品成分。同时,我的研究论文 “Extraction and characterization of a pectic polysaccharide from okra (Abelmoschus esculentus) and its impacts on human gut microbiota”已被 Food Hydrocolloids 杂志接受,文章号为 doi: https://iua.caas.cn//doi.org/10.1016/j.foodhyd.2020.106577。