红毛藻多糖对LPS诱导肠道上皮细胞炎症损伤的保护作用

来源：中国食品学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：巢晓玲，洪涛，郑明静，朱艳冰，倪辉，姜泽东

单位：巢晓玲集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门 361021,洪涛集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门 361021;福建省食品微生物与酶工程重点实验室 福建厦门 361021;厦门市食品生物工程技术研究中心 福建厦门 361021,郑明静集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门 361021;福建省食品微生物与酶工程重点实验室 福建厦门 361021;厦门市食品生物工程技术研究中心 福建厦门 361021,朱艳冰集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门 361021;福建省食品微生物与酶工程重点实验室 福建厦门 361021;厦门市食品生物工程技术研究中心 福建厦门 361021,倪辉集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门 361021;福建省食品微生物与酶工程重点实验室 福建厦门 361021;厦门市食品生物工程技术研究中心 福建厦门 361021,姜泽东集美大学海洋食品与生物工程学院 福建厦门 361021;福建省食品微生物与酶工程重点实验室 福建厦门 361021;厦门市食品生物工程技术研究中心 福建厦门 361021,zdjang@jmuedu.cn

摘要：基于人源肠道菌群体外三相发酵模型和体外肠道炎症损伤(Caco-2/THP-1m细胞共培养)模型，研究红毛藻多糖在肠道菌群酵解过程中结构的动态变化及其酵解产物对肠道炎症损伤模型中Caco-2细胞单层炎症损伤的保护作用。采用乙醇分级沉淀法分离提取不同阶段肠道菌群发酵BFP的酵解产物中的多糖片段，利用HPSEC-MALS-RI、GC-MS、FT-IR、SEM分析菌群酵解对多糖的分子质量分布、单糖组成、官能团和表面形态的影响。在分析酵解产物对Caco-2细胞单层的TEER值、Papp值和LDH活力基础上，进一步利用Western blotting分析酵解产物对Caco-2细胞单层紧密连接蛋白表达的影响。结果表明，随着发酵阶段和时间的延长，肠道菌群发酵使多糖分子质量逐步降低(最低达到3.940 × 103 g/moL)，硫酸基含量逐渐升高(最高达到24.27%)。菌群发酵使多糖的组成单糖中半乳糖含量降低(最低达到56.02%)，葡萄糖和甘露糖含量升高，最高分别达到28.38%和17.74%。菌群发酵虽不改变多糖的糖苷键构型，但多糖的表面形态由光滑致密片状逐渐转变为多孔、粗糙条状。进一步研究发现，模拟肠道横向结肠和远端结肠阶段中菌群发酵BFP酵解产物可显著改善Caco-2细胞单层的完整性、通透性、细胞活力和紧密连接蛋白(Claudin-1、Occludin)表达，具有潜在的抑制LPS诱导肠上皮细胞炎症损伤的活性。值得注意的是，模拟远端结肠中肠道菌群发酵BFP产生的低分子质量多糖BV3-90抑制LPS诱导肠上皮细胞炎症损伤的潜力最为显著，提示其是肠道菌群发酵BFP酵解产物中与调控肠道屏障功能密切相关的主要组分之一。

关键词：红毛藻; 多糖; 肠道菌群发酵; 结构表征; 肠道屏障

基金资助：国家自然科学基金项目(31972081);福建省科技计划项目引导性项目(2023N0013);福厦泉国家自主创新示范区协同创新平台项目(2024-P-005)