多糖对益生菌作用的研究概况

多糖对益生菌作用的研究概况

张敏慧,李晓花,高晓琴,左欢,惠海蓉

陕西国际商贸学院 医药学院，西安，712000

摘要：多糖是许多中药材的主要活性成分，具有增强免疫、抗衰老、抗肿瘤等作用。益生菌存在于人体的胃肠道中，具有调节胃肠道微生物群，调节pH等活性。多糖对其生长具有积极的作用。本文通过对近年来的相关文献进行整理，为进一步研究多糖与益生菌的作用提供参考。

关键词：多糖；益生菌；影响研究

   益生菌是一种分布广泛的活性微生物，存在与人体胃肠道、牲畜禽的肠道和食品及动物饲料中，目前广泛用于食品、医药和畜牧业。常见的益生菌有三大类：酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌。其中芽孢杆菌由于繁殖快、体积大和生命力强，可以有效抵御外界不良环境等特点主要添加在动物的饲料中，干预动物的胃肠道环境；酵母菌通过发酵作用广泛应用食品行业；乳酸菌则是通过发酵作用产生乳酸来调节宿主的肠道pH，干预生命活动的各种代谢过程。

多糖是糖苷键链接形成的生物大分子，具有具有增强免疫、降血糖、抗肿瘤以及抗氧化等作用，多糖不能被人体直接吸收，必须降解为单糖才能被生物体吸收，而生物体的这个过程中肠道益生菌起到不可替代的作用。本文综述了益生菌与多糖的相互作用机制，旨在为多糖与益生菌的进一步开发利用提供参考。

1.益生菌可参与多糖的代谢

益生菌可以通过分解多糖等物质增强胃肠道的蠕动，同时酵母菌或者乳酸菌代谢过程中会产生很多乙酸、乳酸等酸性物质，可以降低肠道的pH，提高代谢速度；此外益生菌代谢过程会产生很多代谢必须的酶，可以加快分解过程，协助代谢一些不能被人体降解的物质。

1.1益生菌对肠黏膜的保护屏障作用

益生菌对于胃肠道的环境稳定和微生物菌群平衡作用过程主要体现在：进入-繁殖-替代致病菌-补缺。即益生菌进入宿主中利用肠道的食物残渣多糖增殖，增殖过程产生特有的细菌素等代谢产物，由于益生菌多为厌氧菌，而致病菌多为好氧菌，所以益生菌的增殖对致病菌的生长环境形成空间和食物的竞争；此外，益生菌代谢多糖会产生多种代谢产物，如乳酸等会对致病菌的生长过程产生抑制作用，从而降低致病菌对于胃肠道的黏附。由于胃肠道上的粘蛋白上还有大量的寡糖，通过识别等作用让益生菌黏附在胃肠道的内膜上，形成益生菌菌膜，起到保护胃肠道的作用。

刘玉辉等人将玉米芯灭菌并接种酵母菌进行发酵处理后提取多糖，发现经过发酵后的玉米芯粗多糖中出现了植物乳杆菌等益生菌，表明益生菌可促进多糖的分解代谢。

1.2影响多糖的结构

石惠方等探究了益生菌发酵前后胡萝卜多糖的结构和对小鼠的作用变化。结果发现，经免疫发酵后的胡萝卜多糖对小鼠的免疫作用增强、红外光谱图的相对分子质量以及多分子分散系数大于发酵前，固态形貌测验结果显示发酵前后的胡萝卜多糖中的第一个组分微观形态存在差异。表明益生菌可对多糖的基本结构和特征、生理活性产生一定的影响。

2. 多糖可促进益生菌增殖

2.1增加短链脂肪酸

郭芸等人以葡萄糖、菊粉、富硒平菇多糖、乳杆菌作为原材料，通过发酵后测益生菌的活菌数、pH值和短链脂肪酸测定富硒平菇对益生菌的作用。得出多糖在进入机体后，益生菌能够借助多糖代谢生成短链脂肪酸，其中丙酸可以当成糖异生的底物；乙酸在糖异生里发挥信号分子的作用；丁酸可以通过给结肠细胞提供养分起到预防结肠癌的效果，所以短链脂肪酸是判定其益生作用的指标，且多糖可提高益生菌的代谢及促进益生菌增值。钱雅雯等人研究籽瓜多糖表明酸性环境可以抑制有害菌生长，促使益生菌增值。

2.2调节肠道菌群

多糖含有多羟基，可通过化学方法得到修饰得到羟基化合物,曹恺欣等将党参多糖进行羧甲基化、巯基化修饰，通过体外研究表明党参多糖及巯基化修饰多糖均可调节肠道菌群，促进益生菌增值，且增值作用无明显差异。

张智等人使用发酵黄精多糖，通过胆酸盐的吸附实验，以高脂膳食的小鼠为实验模型来测定发酵黄精多糖对小鼠肠道菌群及血脂的影响、益生菌及致病菌的相对丰度。结果表明发酵黄精多糖改变了小鼠肠道菌群组成的多样性，可缓解因长期高膳食所导致的肠道菌群紊乱及高脂饮食导致的肠道失调。发酵黄精多糖可调节肠道菌群，促进益生菌增值。

2.3抑制有害菌生长

李曼莎和吴军林等人在研究益生菌和中草药的协同关系时发现，多糖类物质可以对宿主体内的有害菌产生抑制作用，调节肠道内的菌群组成，产生作用的过程主要有三种：（1）多糖类的羟基与有害菌细胞膜上的的磷脂层结合，破坏了其细胞膜的正常功能,使其无法吸收营养物质；（2）多糖类成份经过反应能够生成过氧化氢，使有害菌的细胞膜的通透性进行改变；（3）改变肠道内的微生物的组成以及结构，从而代谢酶的类型和组成改变以及酶参与的过程，从而抑制有害菌的生长，促进益生菌的增殖。

陈新君研究党参多糖干预治疗小鼠结肠炎并使用PCR扩增高通量测序以及统计学处理方法研究得出，党参多糖对小鼠结肠炎症状具有显著的缓解作用，可以扭转因急性炎症导致的F/B值降低，从而抑制有害菌生长，促进常见益生菌的增值，对溃疡性结肠炎具有良好的效用。

2.4多糖可当做益生菌的底物

杨桦等对桑葚多糖进行降解与鼠李杆菌和植物乳杆菌共同培养，经过分析发现多糖在体内不易被吸收，但可水解成寡糖，寡糖不会被消化酶消化，但可以在肠道内作为乳杆菌等益生菌的底物且不会被病原菌使用，从而促进益生菌的增殖。

3. 结论

目前关于多糖对于肠道益生菌发挥作用的机制、地域性对益生菌有无影响等方面仍需进一步完善。多糖是中药的重要成分，又是参与生物体代谢的大分子，探究其在机体内与肠道菌群相互影响的效用，可为研究中药的作用提供新的视角和思路。

参考文献

[1]赵祥杰,杨荣玲等.植物来源多糖的研究进展[J].安徽农业科学,2012,40(35):17016-17018.

[2]马卓云,于泽,於佳龙.益生菌在食品中的应用现状及其功效[J].现代食品,2020,2(4):129-130.

[3]李茜,吴涛等.植物多糖与肠道菌群互作及其对代谢综合症的影响[J].食品安全质量检测学报,2020,11(21):7649-7655.

[4]刘玉辉,王瑞芳等.玉米芯多糖的微生物发酵工艺及其单糖组成和体外益生活性研究[J].生物工程,2020,41(05):107-111.

[5]石惠方.益生菌发酵对胡萝卜水溶性特征多糖棉衣调节功能和结构特征的影响[D].南昌大学,2019.

[6]郭芸,李海涛等.富硒平菇多糖对益生菌生长代谢的研究[J].中国酿造,2019,38(11):145-148.

[7]钱雅雯.籽瓜多糖提取及其结构表征 和对益生菌生长的影响[D],新疆农业大学,2020.

[8]曹恺欣,武俊瑞,李默等.巯基化修饰党参多糖改善鼠李糖乳杆菌LGG 肠道黏附定植作用[J].食品科学技术学报,2022,6-11.

[9]张智,包智影等.发酵黄精多糖对肥胖小鼠肠道菌群的影响[J].华南理工大学学报(自然科学版)2021,49(3):95-101.

[10] 王霄.菜籽多糖的酶解及其酶解产物对益生菌增殖作用研究[D].合肥工学大学,2015.

[11]王浩然,中药对益生菌生长的影响及中药-益生菌复合微生态制剂的设计与优化研究[D].吉林大学,2020.

[12]陈新君.复方四君子汤及党参多糖调节溃疡性结肠炎小鼠肠道菌群的作用研究[D].兰州：兰州大学,2016,34-77.

[13]李曼莎,吴军林等.益生菌与药食同源植物的协同作用[J].食品工业,2018, 39(9):232-236.

[14]杨桦.桑椹多糖制备工艺优化及其水解产物益生作用研究[D].华南农业大学,2018.

作者简介：

张敏慧（2000-）女（汉），陕西西安，本科，研究方向：药用植物的有效成分提取   身份证号码：610115200009260520；

李晓花（1989-）女（汉），陕西宝鸡，硕士，讲师，研究方向：药用植物中有效成分的定性定量和药理作用；

高晓琴（1999-）女（汉），陕西延安，本科，研究方向：药用植物的有效成分提取   身份证号码：610623199903281029；

左欢（1999-）女（汉），山西忻州，本科，研究方向：药用植物的有效成分提取   身份证号码：142223199901116422

惠海蓉（2000-）女（汉），陕西西安，本科，研究方向：药用植物的有效成分提取身份证号码：654127200008270061

基 金：

2021年陕西省大学生创新创业训练计划项目；党参多糖对益生菌增殖作用的研究（编号：S202113123017）

2021年陕西省大学生创新创业训练计划项目；党参不同提取物部位抗氧化活性及降糖作用研究（编号：S202113123040）