封面故事丨JAFC：天然多糖对肠屏障损伤的保护作用

一、现阶段IBI及NPs发现的总结

肠道屏障损伤发病机制

多糖提取、纯化和表征步骤

二、天然多糖对肠屏障保护作用机制：

1）机械屏障，多糖主要通过抗炎、抗氧化和保护抗氧化系统、调节紧密连接蛋白表达、增加短链脂肪酸的生成、抑制细胞凋亡和在肠道表面形成保护膜等途径实现对肠道机械屏障的保护。

2）肠道免疫屏障，主要通过不同受体和信号通路（如TLRs和MAPK、NF-κB等）调节免疫细胞功能。

3）肠道生物屏障，通过促进有益微生物并抑制有害微生物的生长来调节肠道微生态平衡。

天然多糖在肠道屏障损伤中的保护机制

三、具有肠屏障保护功能多糖的构效关系：

1）单糖组成。大多数具有肠屏障功能保护作用的多糖为杂多糖，但也有少数葡聚糖被报道具有肠屏障保护功能。

2）糖苷键类型和结构。β-1,3糖苷键、α-Araf-(1→和→5)-α-Araf-(1→可能对肠屏障保护功能具有重要贡献。

3)多糖主链。对肠屏障保护功能可能具有重要贡献的多糖主链中大多数包含(1→3)-linked-β-Glcp、(1→6)-linked-β-Glcp、(1→3)-linked-β-Galp和(1→6)-linked-β-Galp。

4）分子量。具有较大分子量的多糖由于其粘度较高，可能在肠道表面形成类似于肠粘膜层的亲水性凝胶层，位于上皮细胞表面，可与膜受体交联，从而表现出较高的肠屏障保护活性。

5）表面形貌。表面具有复杂网状交联结构的多糖可能具有更高的肠屏障保护活性。

一些多糖在IBI中的保护作用及其机制

四、机遇与挑战：

1）体外模型不能再现体内的生理状态，即使是动物模型，它们在肠道的结构和功能、肠道菌群的组成以及食物营养代谢方面也与人类不同。需要进一步的人类干预研究来探索多糖和其他膳食纤维对患者肠道屏障功能受损的潜在影响和机制。

2）多糖在人体中的应用研究面临的主要挑战是多糖的安全性，开发新的方法，如超滤膜提取、分子印迹聚合物和酶技术，以实现生物医学应用中多糖的分离和纯化，尤为重要。

3）到目前为止，多糖对肠道屏障功能的研究主要集中在粗多糖的保护作用，它们的结构没有得到准确的鉴定和表征，很难获得这些多糖的结构-活性关系。因此，应用新的理论和方法，如“相对有序结构”理论，并联合应用NMR和LC-MS等技术，准确鉴定NPs的结构至关重要。

4）目前关于多糖对IBI影响的研究大多基于一些公认的途径，然而，潜在的分子机制尚未阐明。近年来，RNA测序（RNA-seq）技术已经广泛应用于识别与功能成分（如多糖）相关的作用机制和分子调控途径，它是识别与疾病发展相关的特定生物过程和潜在分子机制的关键工具。因此，RNA-seq在阐明多糖对IBI保护作用的潜在机制方面的应用可以进一步探索。

黄明泉，教授，博士生导师，百千万人才工程北京市级人选，北京市青年拔尖人才，“十三五”轻工行业科技创新先进个人，现任职于北京工商大学轻工科学技术学院酿酒工程系，中国轻工业酿酒分子工程重点实验室副主任、中国食品科学技术学会传统酿造食品分会理事、全国酿酒标准化技术委员会委员、国家自然科学基金评审专家。

吴继红，博士，北京工商大学副教授。主要从事白酒风味化学、白酒酿造副产物中生物活性大分子（多糖、多肽等）的分离鉴定、功效评价和作用机制研究等。