Q1区-浙工大团队在猴头菇多糖调节肠菌增强肠道免疫功能取得重要进展

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编辑：缪伊雯/ 主编：张大川、蒋羽鸽/ 学术顾问：寇兴然

浙江工业大学田宝明、杨开、孙培龙课题组：在猴头菇多糖调节肠道菌群增强肠道免疫功能方面的新进展

●浙江工业大食品天然产物与营养健康团队第一作者田宝明，通讯作者杨开、孙培龙等在国际期刊Frontiers in Nutrition（Q1）发表题为Digestive characteristics of Hericium erinaceus polysaccharides and their positive effects on fecal microbiota of male and female volunteers during in vitro fermentation的研究性论文。体外粪便发酵试验发现猴头菌多糖（HEPs）能调节肠道菌群对机体发挥健康益处。采用30%、50%和70%的乙醇浓度从猴头菌热水溶出物中分级提取HEP-30、HEP-50和HEP-70等3个多糖组分，对制备的三种HEPs进行了结构表征和模拟胃肠道消化研究。研究发现在模拟唾液、胃和小肠的消化条件下，能安全到达远端肠道。体外发酵24 h后，SCFAs含量显著提高，总糖、还原糖保留率和pH值均显著降低。HEPs可以被男女志愿者的粪便菌群利用，特别是HEP-50，促进了SCFAs产生菌的相对丰度，乙醇分级沉淀法可用于HEPs的制备，提取的HEPs具有益生特性，可作为功能性食品开发。

在国际期刊Journal of the Science of Food and Agriculture （Q1）发表题为Modulating effects of Hericium erinaceus polysaccharides on the immune response by regulating gut microbiota in cyclophosphamide-treated mice的研究性论文。猴头菌多糖通过调节肠道菌群改善环磷酰胺致免疫低下小鼠的免疫功能。猴头菇多糖（HEP）能显著改善免疫缺陷小鼠的体重和免疫器官指数，显著增加OTUs数目，调整肠道菌群的α和β多样性，使菌群群落结构与对照组更接近。表明HEP可以改善肠道菌群的结构，抑制环磷酰胺（CTX）诱导的肠道菌群紊乱。此外，HEP增加了产SCFA菌群，恢复了SCFA水平，缓解了免疫抑制引的起血清免疫细胞因子下降，上调TLR4/NF-κB通路关键蛋白(TLR4, NF-κB p65)在mRNA和蛋白水平上表达。HEP可有效调节肠道菌群，增强肠道免疫功能。

近期在国际期刊Food & Function（Q1）发表题为“Ameliorating effects of Hericium erinaceus polysaccharides on intestinal barrier injury in immunocompromised mice induced by cyclophosphamide”的研究性论文。以环磷酰胺（CTX）构建免疫低下小鼠，发现猴头菇多糖（HEP）能有效提高小鼠肝组织总抗氧化能力、谷胱甘肽过氧化物酶和总超氧化物歧化酶水平，降低丙二醛含量。HEP恢复小鼠免疫器官指数，提高血清IL-2和IgA水平，增加肠道Muc2、Reg3γ、Occludin和ZO-1 mRNA表达水平，降低肠道通透性，保护肠道黏膜屏障。提示HEP可通过增加CTX诱导小鼠的抗氧化能力、紧密连接蛋白和免疫相关因子，降低肠道通透性，增强肠道免疫功能。HEP能有效改善CTX诱导的免疫低下小鼠肠屏障损伤。

成果介绍

研究亮点

• 猴头菌多糖体外消化特性及其对男女志愿者粪便微生物的调节作用

• 猴头菌多糖调节肠道菌群改善环磷酰胺致免疫低下小鼠的免疫功能

• 猴头菌多糖对环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠肠屏障损伤的改善作用

研究结论

1. 外粪便发酵试验发现猴头菌多糖（HEPs）能调节肠道菌群对机体发挥健康益处。

2. 采用30%、50%和70%的乙醇浓度从猴头菌热水溶出物中分级提取HEP-30、HEP-50和HEP-70等3个多糖组分。

   研究发现在模拟唾液、胃和小肠的消化条件下，能安全到达远端肠道。

   体外发酵24 h后，SCFAs含量显著提高，总糖、还原糖保留率和pH值均显著降低。

3. HEPs可以被男女志愿者的粪便菌群利用，特别是HEP-50，促进了SCFAs产生菌的相对丰度，乙醇分级沉淀法可用于HEPs的制备，提取的HEPs具有益生特性，可作为功能性食品开发。

4. HEPs能显著改善免疫缺陷小鼠的体重和免疫器官指数，显著增加OTUs数目，调整肠道菌群的α和β多样性，使菌群群落结构与对照组更接近。

5. 表明HEPs可以改善肠道菌群的结构，抑制环磷酰胺（CTX）诱导的肠道菌群紊乱。

   此外，HEP增加了产SCFA菌群，恢复了SCFA水平，缓解了免疫抑制引的起血清免疫细胞因子下降，上调TLR4/NF-κB通路关键蛋白(TLR4, NF-κB p65)在mRNA和蛋白水平上表达。

6. HEP恢复小鼠免疫器官指数，提高血清IL-2和IgA水平，增加肠道Muc2、Reg3γ、Occludin和ZO-1 mRNA表达水平，降低肠道通透性，保护肠道黏膜屏障。

7. HEP可通过增加CTX诱导小鼠的抗氧化能力、紧密连接蛋白和免疫相关因子，降低肠道通透性，增强肠道免疫功能。

   HEP能有效改善CTX诱导的免疫低下小鼠肠屏障损伤。

图文赏析

图1 猴头菌多糖结构、体外消化特性及其对男女志愿者粪便微生物的调节作用

图2 猴头菌多糖通过调节肠道菌群改善环磷酰胺致免疫低下小鼠的免疫功能

图3 猴头菌多糖对环磷酰胺诱导的免疫低下小鼠肠屏障损伤的改善作用

参考文献

https://doi.org/10.1002/jsfa.12404

https://doi.org/10.1039/D2FO03769F

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2022.858585/full

专家/团队介绍

第一作者：田宝明，博士，浙江工业大学食品科学与工程学院 副研究员，硕士生导师。食品质量与安全系副系主任，主要从事食品天然产物与营养健康、膳食与肠道菌群互作对糖脂代谢相关疾病的干预机制等研究。纵向项目方面，主持浙江省重点研发计划项目、 浙江省“领雁”研发攻关计划子课题、中国博士后科学基金面上项目、河南省“三区”选派科技人员项目、丽水市“双百引领计划”第五批挂职企业人才项目等6项；横向方面，主持校企业合作项目2项（结题1项），参与横向课题3项; 校级教改项目1项。发表学术论文30余篇，近五年以第一作者或通讯身份在Molecular Nutrition & Food Research、Food & Function、European Journal of Food Nutrition、Nutrients和Journal of Functional Foods等杂志发表SCI一区和二区论文15篇，其中ESI高被引热点论文1篇；以第一作者在中文核心期刊发表论文2篇。获中国商业联合会科技进步一等奖、省级“三区”选派科技人员考核优秀良好各一次，省科技厅鉴定成果1项, 参编教材 3 部。曾获浙江工业大学2021年度优秀本科生实习指导教师、本科生优课优酬奖励、教学业绩考核优秀等；担任Food & Function、Frontiers in Nutrition、Nutrients、Foods和食品工业科技等期刊的审稿专家。个人主页：http://www.homepage.zjut.edu.cn/tbm/

徐天瑞，硕士，2018.09-2021.06在浙江工业大学食品加工与安全专业攻读硕士研究生，目前共发表JCR一区SCI论文4篇，在浙江药明生物医药有限公司从事研发工作。

通讯作者：杨开，博士，浙江工业大学食品科学与工程学院 教授/博导。食品天然产物与营养健康研究中心主任兼党支部书记，浙江省食品学会常务理事，国家特殊医学用途配方食品注册审评咨询专家、长三角食药用菌产业创新联盟理事等职务。主要研究方向为食品天然产物与营养健康，食品新技术与质量安全控制，传统食品产业提升与改造。累计主持国家、省部及企业开发项目20余项，第一及通讯作者发表论文50余篇，其中SCI一区论文18篇；第一发明人授权发明专利13件；主编中国轻工业出版社十三五规划教材一部（获优秀教材奖）。获得中国商业联合会全国商业科技进步一等奖（排名第一和第二）两次、二等奖（排名第六）1次、浙江省高校科研成果奖三等奖（排名第四）1次、浙江省和金华市优秀科技特派员荣誉称号。

通讯作者：孙培龙，博士，二级教授，博士生导师。现任浙江工业大学食品科学与工程学院党委书记、浙工大生态工业创新研究院院长等职，为浙江省首批重点创新团队食用菌行业创新团队带头人，浙江省151人才。研究方向为食品化学与资源利用，主要从事大分子多糖的分离纯化、性质、功能及构效关系的研究，重点进行食用菌功能性提取物及其在保健食品中的应用研究。承担完成国家级、省部级科研项目30余项，获省部级科技进步奖一等奖2项，二等奖1项，三等奖5项，发表SCI论文130余篇，授权国家发明专利60余件，国际发明专利3件，出版教材或专著6部，培养食品科学及生物工程相关领域硕博士研究生160余名。

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