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Carbohydr Polym. | 又一潜力功能性多糖!福建农林大学竹荪中筛选肠道炎症缓解关键成分

炎症是由免疫系统产生的一种复杂的防御反应。作为一种全球性疾病,与炎症密切相关的肠道疾病,会导致肠道微生物失衡和代谢功能障碍。因此,开发出能够调节肠道微生物群以缓解肠道炎症的天然活性成分是至关重要的。短链脂肪酸(SCFAs)是肠道微生物群利用多糖产生的重要代谢物,在肠道健康中起着至关重要的作用。
发表于Carbohydrate polymers,题为“Structural characterization of polysaccharide from an edible fungus Dictyophora indusiata and the remodel function of gut microbiota in inflammatory mice”的这篇文章,通过对分子量、单糖组成、官能团、糖苷键和微观结构的分析,对DIP1p的结构进行了表征。此外,通过结肠长度、血清细胞因子、组织学损伤、肠道微生物群和SCFAs水平来评价食用菌竹荪多糖的抗炎活性。

食用菌竹荪多糖、炎症小鼠模型
紫外扫描、分子量、单糖组成、红外光谱、甲基化分析、核磁分析、扫描电镜、C57BL/6 J小鼠实验

图1. 实验思路
食用菌竹荪经DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-200分离纯化后得到DIP1p,紫外扫描发现没有核酸和蛋白,分子量为7.229*10^5Da,表明DIP1p是一种均一性好且纯度较高的多糖。

图2. DIP1p多糖的分离和纯化
利用离子色谱法测定单糖组成,发现DIP1p是一种主要由葡萄糖、甘露糖、半乳糖和木糖组成的杂多糖,比例分别为55.2 %、28.6 %、10.3 %和5.9 %。FT-IR光谱中显示了特征吸收峰,在3404cm−1处有一个较强而较宽的吸光度带,表明羟基存在伸缩振动。在2934cm−1处的吸收峰为C-H拉伸振动,包括-CH、-甲烯和-甲基,这是多糖的典型特征吸收峰之一。在1725cm−1处的吸收与C-O拉伸振动有关,约在1647cm−1处的峰值对应于结合水。在1425cm−1和1372cm−1处的吸收峰被指定为碳基C-H变形振动。由于多糖中存在吡喃糖形式,在1149cm−1附近存在吸收峰。弱峰在888cm−1归因于β-糖苷键,而峰值在约800cm−1是由于α-糖苷键的存在。
甲基化结果鉴定出13个糖苷键,其中→3)-Glcp-(1→为主要类型,摩尔比为19.2 %,说明它是DIP1p的主要糖苷键。此外,→6)-Manp-(1→是摩尔比第二高的糖苷键,比例为16.6 %。只有一个末端残基Glcp-(1→,而侧链残基→6)-Manp-(1-→,→3,4)-Glcp-(1→和→4,6)-Glcp-(1→与主链→3)-Glcp-(1→形成分支,甲基化分析中的糖苷键类型与单糖组成相同。核磁共振解析表明,DIP1p是一种杂多糖,主链为→3)-Glcp-(1→和→6)-Manp-(1→,⟶3,4)-Glcp-(1⟶和→4,6)-Glcp-(1→构成分支。扫描电镜观察显示,DIP1p呈线状细丝的层状结构,团聚而致密。据报道,这种致密的结构有利于多糖抵抗口腔和胃肠道消化,并进入大肠供肠道菌群利用。


图3. DIP1p的结构表征

图4. DIP1p的电镜
表1. DIP1p的甲基化结果

DIP1p多糖可改善脂多糖诱导的肠道炎症,DIP1 能缓解 LPS 诱导的小鼠结肠缩短,调节细胞因子分泌,减轻组织学损伤,改善肠道健康指标。DIP1 对肠道微生物群和 SCFAs 的影响,DIP1 改变炎症小鼠肠道微生物群结构,降低有害菌丰度,增加有益菌 Blautia 和 Roseburia 的丰度,提升乙酸和丙酸水平,促进 Blautia producta 生长和乙酸产生,推测其通过此机制缓解肠道炎症,但该研究存在局限性。


图5. DIP1p对炎症小鼠肠道菌群的重建功能
综上所述,DIP1p是一种由葡萄糖、甘露糖、半乳糖和木糖组成,主链为→3)-Glcp-(1→,可以重塑肠道微生物群组成,提高了SCFAs水平。此外,还进一步探讨了其作用机制 DIP1p多糖对细胞增殖和醋酸生产的影响。因此 DIP1p多糖通过改善炎症症状、重塑肠道微生物群、提高SCFAs水平来减轻肠道炎症,为其应用的潜在应用奠定了食品和医学领域的应用。
多糖作为生命活动的关键物质,在医药、食品、农业领域应用前景广阔。随着国家生物经济战略推进,多糖产业正迎来千亿级市场机遇,但技术转化瓶颈亟待突破。
在多方机构支持下,“糖探未来”——首届全国功能性多糖挑战赛正式启动!
指导单位:台州市黄岩区人民政府
主办单位:中国生物工程学会中药生物技术专业委员会、国家技术转移东部中心、中国医药教育协会微生态与健康专业委员会
承办单位:江苏三黍生物科技有限公司
协办单位:上海知耕科技服务有限公司
合作媒体:枫林糖话
本次大赛旨在搭建“产学研用”一体化平台,通过竞赛加速多糖技术从实验室走向市场,同步推动多糖产业生态建设。
参赛者:本次活动面向所有功能性多糖相关研究人员(不限高校、科研机构、企业研发团队或个人)开放报名。
参赛作品内容:参赛者所提交用于本次活动参赛的作品,需围绕功能性多糖的提取纯化、结构解析、活性研究、产品开发、应用场景拓展等方向展开。可涵盖但不限于医药领域(如多糖药物研发、免疫调节制剂)、食品领域(如功能性食品添加剂、保健品)、农业领域(如植物免疫诱抗剂、生物肥料)等应用方向。需重点突出研究内容的商业价值或学术价值,突出研究内容的创新性。参赛作品必须为参赛者独立完成或团队合作的原创成果,未侵犯任何第三方知识产权。
本次大赛共评选奖项10名,发放奖金并对接配套资源。
最具商业价值奖 3,0000元
最具学术价值奖 10,000元
最佳创新创意奖 10,000元
最佳人气奖 10,000元
优胜奖(6名) 2,000元
更有本次大赛专属权益加码:
百万政府支持资金;
万元人才补贴;
配套企业场地支持;
基础研究资金及技术支持;
专利合作优先权
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本次活动共分为征集、初赛及决赛三阶段进行。
活动时间:即日起-2025年10月14日
点击下方卡片,关注“三黍生物”公众号,私信发送关键词“功能性多糖”获取活动报名表,并根据提示发送相关资料至指定邮箱。
活动时间:2025年10月
参赛作品初评采取网络投票+专家评审并行方式,为参赛作品提供公开平台高曝光度和领域内专家交流机会,从科学性、创新性、应用性等角度评选出前十名作品,进入决赛。
活动时间:2025年11月
由政府、科研单位、投资机构和相关企业组成的评审委员会,从文章学术价值、技术创新性、商业化可行性和市场潜力等角度,综合评选出最具商业价值奖、最具学术价值奖、最佳创新创意奖等奖项,并提供后续相应产业转化对接、项目产业化资金/政策等支持。
寻找学术与商业价值交点,让创新力转化为产业驱动力!
大赛作品征集通道开放中
欢迎投稿参赛,向世界展示您的智慧结晶!

排版:野凌
审核:三黍生物企宣部