燕麦β-葡聚糖及其寡糖对肠道菌群结构和代谢的影响

摘要 燕麦β-葡聚糖(oats β-glucans, OGs)及其水解寡糖(oats β-glucan oligosaccharides, OGOs)被认为是具有潜在益生元特性的功能性物质。从燕麦麸皮中提取得到分子质量为1.34×105 Da的β-葡聚糖(OGs),并通过OGs酸水解得到聚合度范围为3~11的β-葡寡糖(OGOs)。分别以OGs和OGOs为培养基碳源,进行健康人和2型糖尿病人来源粪便菌群的体外厌氧发酵,研究OGs和OGOs对不同来源肠道菌群结构和代谢的影响。结果显示,健康人和2型糖尿病人粪便菌群均可以较好地利用OGs和OGOs,在经过48 h发酵后利用率均可以达到93%以上。以OGs和OGOs为碳源对健康人和2型糖尿病人粪便菌群发酵48 h后,发酵液pH均显著降低,乙酸和丙酸含量均显著增加。相比于OGOs,以OGs为碳源发酵粪便菌群48 h后,粪便菌群中产丁酸菌相对总细菌的含量显著提高(P<0.05),相应地,发酵液中丁酸含量显著增加(P<0.05);与OGs相比,以OGOs为碳源则显著增加了粪便菌群中乳酸杆菌和双歧杆菌的相对含量(P<0.05),并且明显增加了发酵液中乙酸和丙酸含量。研究结果显示,OGs和OGOs对肠道菌群的组成和代谢有不同的改善作用,OGs和OGOs可能可以有针对性地改善2型糖尿病人肠道菌群的结构和相关代谢