客户文章 | 多糖合作再发CP！天然多糖新进展：薤白多糖调控菌群抗结肠炎研究全解析

溃疡性结肠炎（UC）作为炎症性肠病主要亚型，以结肠黏膜持续炎症、肠屏障损伤为核心病理特征，临床常用氨基水杨酸、糖皮质激素等药物治疗，却因副作用大、疗效有限存在应用局限。研究证实 UC 发病与肠道菌群失调密切相关，调控肠道菌群成为治疗新方向，但直接补充益生菌易加重肠道损伤后的菌群紊乱，靶向内源性菌群的天然产物更具研究价值。薤白为经典药食同源食材，其皂苷、挥发油的心血管保护作用已被证实，多糖也具有抗氧化、免疫调节活性，但其研究多聚焦心血管领域，对肠道疾病的作用及机制尚未明确；且薤白富含的菊粉型果聚糖被证实有抗结肠炎作用，为探究其多糖的抗UC效应及机制提供了理论依据，相关研究空白亟待填补。

薤白

提取纯化、单糖组成、分子量、甲基化分析、核磁光谱、结肠炎模型

本研究经热水提取、乙醇沉淀结合Sevage法脱蛋白获得薤白粗多糖AMP-P，将其经DEAE Sepharose FF离子交换层析，通过不同浓度 NaCl洗脱得到4个组分，其中洗脱于7-19管的AMP-a为主要组分，占总产率的83.50%（图 1B），后续将AMP-a经Sephacryl S-400 HR凝胶过滤层析进一步纯化，最终得到高纯度的AMP（图 1C）。对AMP进行基础表征发现，其紫外光谱在260nm、280nm无特征吸收峰（图 1D），表明产物中无核酸、蛋白质等杂质，纯度较高；红外光谱呈现典型的多糖特征峰，3386cm⁻¹和2934.81cm⁻¹分别为O-H和C-H伸缩振动峰，931.60cm⁻¹和814.27cm⁻¹的吸收峰则证实AMP含呋喃环结构与β-糖苷键（图 1E）。单糖组成离子色谱图（图 1F）与数据显示，AMP中果糖占比95.99%、葡萄糖仅3.69%，为果聚糖型多糖；经SEC-MALS-RI测定，其重均分子量为9.007kDa，分散度1.335，且绝对分子量色谱呈现单一对称峰（图 1G），说明AMP的分子质量均一性良好，为后续结构解析和活性研究奠定了优质的样品基础。

研究通过甲基化分析结合NMR多谱联用解析了AMP的精细结构，明确其为新型分支型果聚糖。甲基化分析结合GC-MS发现，AMP的果糖残基存在4种糖苷键连接形式，→1)-β-D-Fruf-(2→为主要连接键（42.11%），同时检测到→1,6)-β-D-Fruf-(2→键，证实其分支结构特征，葡萄糖仅以末端残基存在，不参与主链构成。借助¹H、¹³C及COSY、HSQC、HMBC等二维NMR谱图（图 2A-F），进一步确定 AMP 主链由→1)-β-D-Fruf-(2→和→1,6)-β-D-Fruf-(2→构成，β-D-Fruf-(2→6)-β-D-Fruf-(2→短侧链连接于主链→1,6)-β-D-Fruf-(2→的O-6位，还检测到α-D-葡萄糖末端残基的特征信号。最终构建出AMP的结构模型（图 2G），其独特的分支结构为后续被肠道菌群利用、发挥生物活性提供了结构基础，也区别于此前报道的薤白多糖。

AMP的生物活性经体外、体内多模型验证，其核心通过多靶点协同改善DSS诱导的小鼠UC，且活性依赖肠道菌群调控。体外LPS诱导的RAW264.7巨噬细胞模型中，AMP在安全剂量内可剂量依赖性下调IL-1β、IL-6、TNF-α等炎症因子的mRNA表达，展现显著抗炎效果。体内UC模型中，AMP能有效缓解小鼠体重下降、DAI评分升高，恢复结肠长度、降低脾脏指数，减轻结肠组织炎症浸润与隐窝损伤，恢复杯状细胞数量，高剂量效果优于阳性药5-ASA。同时AMP可显著上调结肠ZO-1、Occludin等紧密连接蛋白及MUC2的表达，修复肠屏障完整性；减少LPS浸润，抑制TLR4/NF-κB通路激活，降低巨噬细胞浸润及炎症因子释放，阻断炎症级联反应。16S rRNA测序显示，AMP能恢复肠道菌群α多样性，逆转F/B比值降低，抑制拟杆菌属等促炎菌，富集瘤胃球菌属等产SCFAs 有益菌；粪菌移植实验证实其抗UC活性为菌群依赖性。此外，AMP可被肠道菌群代谢生成SCFAs，显著恢复结肠内乙酸、丙酸等SCFAs水平，体外发酵产SCFAs能力优于菊粉；还能逆转DSS诱导的结肠代谢紊乱，调控甘油磷脂、花生四烯酸等关键代谢通路，上调SCFAs相关受体表达，通过菌群-SCFAs-代谢轴发挥抗UC作用。

该研究从薤白中分离纯化出均一性良好的分支型果聚糖AMP，明确其重均分子量9.007kDa，主链由→1)-β-D-Fruf-(2→和→1,6)-β-D-Fruf-(2→构成，带有 β-D-Fruf-(2→6)-β-D-Fruf-(2→短侧链。通过体外、体内实验证实AMP能改善DSS诱导的小鼠UC，其作用机制为调控肠道菌群，抑制促炎菌、富集产SCFAs有益菌，提升结肠SCFAs水平，进而修复肠屏障、抑制TLR4/NF-κB炎症通路、逆转结肠代谢紊乱，且活性依赖肠道菌群。急性毒性试验表明AMP安全边际宽，本研究为薤白多糖开发为UC预防的功能性食品提供了科学依据，也丰富了药食同源植物多糖的抗UC研究。