植物多糖对肠道健康保护的研究进展

2022-05-10 版权声明 我要投稿

摘要:植物多糖是一类生物活性物质,具有一定保健作用。近年来,人们关于植物多糖对肠道健康的作用开展了广泛的研究。植物多糖可通过改善肠道组织形态、维护肠道屏障完整性、增强免疫反应以及调节肠道菌群等,使得肠道内部环境处于良好状态。通过查阅近几年的文献,该文就植物多糖对肠道健康的保护作用与机制进行综述,为推进植物多糖的研究和应用提供理论支持。

关键词:植物多糖;肠道;健康;保护

植物多糖,又称植物多聚糖,它是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物,是一类重要的生物活性物质。我国植物资源种类繁多,植物种类多样性决定了植物多糖丰富性,比如辣木多糖、绿豆多糖、枸杞多糖、石斛多糖、灵芝多糖、红枣多糖、人参多糖、车前子多糖、苍术多糖、黄芪多糖、杏鲍菇多糖、甘草多糖等。经研究发现,许多植物多糖都具有调节免疫力、调节血糖血脂、抗肿瘤、抗辐射、抗菌抗病毒、保护肝脏等在内的保健作用(唐洁,2006),它们是可以作为一种理想的保健调节剂。近年来,人们在植物多糖对肠道健康保护方面也开展了很多研究,结果发现植物多糖对肠道组织形态、肠道屏障完整性、肠道免疫功能和肠道微生物等方面均有一定的调节作用。本文对近几年植物多糖对肠道作用的研究进行综述,为推进植物多糖的研究和应用提供理论支持。

1植物多糖对肠道健康的作用

1.1对肠道组织形态的作用

肠道的组织形态会影响着营养物质的吸收。小肠因内部具有皱襞及其上的一些细小突起绒毛,从而增大了肠道面积,更加利于吸收营养物质(潘金露等,2016)。绿豆多糖灌胃增加了小鼠结肠长度和短链脂肪酸的产生(宋倩倩,2020)。徐海军等(2018)给D-半乳糖衰老模型大鼠连续灌胃200mg/kg·bw霍山石斛多糖溶液,可以显著缓解大鼠小肠绒毛高度的降低和隐窝的变深,对肠道组织形态起到了调控作用,对营养物质吸收产生有益影响。红枣多糖能够维持肠道形态结构,保护肠道屏障,从而缓解环磷酰胺对小鼠肠道造成的损伤。

1.2对肠道屏障完整性的作用

肠粘膜屏障完整性与肠道上皮组织的通透性和紧密连接系统相关。ChiuYH等(2014)报道植物多糖可通过调节肠粘膜对大分子物质或移位菌群的通透性,以促进肠粘膜恢复,改善屏障完整性。紧密连接系统属于多蛋白复合物,由闭合蛋白(occludin,OCLN)、封闭蛋白(claudin,CLDNs)和紧密连接蛋白(zonulaoccluden,ZO)组成。经研究表明,人参多糖能够缓解由脂多糖刺激造成的空肠紧密连接蛋白OCLN、CLDNs表达的下调,有利于保护肠道屏障完整性。谷仿丽等(2020)研究报道霍山石斛多糖可显著降低溃疡性结肠炎模型小鼠炎性细胞因子IL-1、TNF-ɑ水平,减轻结肠黏膜损伤,减轻肠道炎症反应,维持肠道粘膜屏障完整性。

1.3对肠道免疫功能的作用

肠道免疫屏障从属于机体黏膜屏障系统,主要包括肠粘膜吸收上皮细胞和肠道淋巴组织。作为机体黏膜屏障最重要的组成部分,主要包括两个功能:一是能吸收营养物质,二是阻止肠道内有害物质进入机体内环境,从而提高机体的免疫功能(夏青等,2021)。肠道淋巴组织及其分泌的分泌型免疫球蛋白A、酶活、细胞因子等共同形成肠粘膜免疫屏障,可抵抗病原体侵害机体。牛佳卉等(2021)给免疫力低下模型小鼠灌胃不同剂量的红枣多糖,结果发现中、高剂量红枣多糖均显著增加肠道派伊尔结的数量,并增强肠道分泌型免疫球蛋白A、免疫球蛋白A的分泌以及溶菌酶和酸性磷酸酶的活性;此外,高剂量组红枣多糖显著增加十二指肠、空肠、回肠杯状细胞的数量,得以增强机体肠道免疫屏障。XIEF等(2013)研究结果表明,苍术多糖可以增加肠黏膜免疫,TGF-α、IL-6、TNF-α、IgA+细胞和肠上皮内淋巴细胞在十二指肠中的表达升高。经研究表明黄芪多糖可增强肠道免疫功能,其机制可能是通过调节免疫抑制小鼠肠道细胞因子水平及促进免疫球蛋白A的分泌,增加小肠黏膜组织T-bet、GATA-3蛋白的表达量,使得机体Th1/Th2细胞处于动态平衡(李红燕等,2020)。

1.4对肠道微生物的作用

肠道内的微生物也被称为肠道菌群,其数量庞大,肠道菌群的动态平衡及其代谢产物在促进营养物质的消化吸收、调控肠道粘膜屏障功能和免疫功能等方面中发挥潜在作用,从而影响宿主健康。肠道菌群在受到外界条件刺激后会失衡,会导致肠道功能失调和机体紊乱(Besed-novaNN等,2020)。研究表明,植物多糖在肠道菌群结构功能中发挥很重要作用,及其与肠道微生态或肠道稳态间存在的相互作用。越来越多研究表明,植物多糖能够抑制肠道有害微生物的生长繁殖,同时促进有益菌的增殖;多糖在肠道微生物的作用下降解为单糖和短链脂肪酸(SCFAs),经研究发现,SCFAs不仅可以提供能量,还可以维持电解质平衡、促进肠道菌群平衡、调节机体免疫等功能。经研究发现,铁皮石斛多糖能够增加免疫抑制小鼠结肠内乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和总SCFAs的含量,对肠道健康起到一定积极作用。邓向亮等(2019)报道枸杞多糖能够调节肝癌小鼠肠道大肠杆菌、双歧杆菌和乳酸杆菌数量,其中降低大肠杆菌繁殖,而促进肠道乳酸菌、双歧杆菌等繁殖,调节肠道菌群平衡。Parsons等(2014)人通过体外实验发现10mg/mL的车前子多糖可以显著抑制鼠伤寒沙门氏菌对猪肠道上皮细胞和鸡原发性盲肠的粘附。杏鲍菇多糖对免疫抑制模型小鼠的肠道菌群结构紊乱发挥积极的作用,并使其向着健康小鼠肠道菌群结构发展。

2植物多糖对肠道健康保护作用的可能机制

植物多糖作用途径可以:调节结构基因相对表达水平。如下调紧密连接蛋白OCLN、CLDNs表达水平。提高Th1和Th2细胞核转录因子基因表达水平。植物多糖能够直接抑制大肠杆菌生长、促进乳酸杆菌生长,并且调节双歧杆菌生长繁殖。调节肠道组织中细胞因子分泌。植物多糖可以通过促进肠组织重要细胞因子分泌,减缓炎症所造成的损伤。

3展望

虽然很多研究表明植物多糖具有保护肠道健康作用,但对其活性作用机制的研究还未完全阐明,尚需进一步研究。随着研究的深入,通过借助现代分子技术及利用细胞信号通路数据库等,可以更好地诠释植物多糖作用机制。这为保健品、生物活性药品的研发提供了重要的理论基础和科学指导意义。

参考文献:

[1]谷仿丽,黄仁术,何晓梅.霍山石斛多糖对溃疡性结肠炎小鼠的抗炎作用[J].2020,48(14):176-177,237.

[2]牛佳卉,袁静,魏然等.红枣多糖对小鼠肠道免疫屏障的保护作用及机制研究[J].食品工业科技,2021,42(4):295-306.

[3]潘金露,韩雨哲,霍圃宇等.饲料中添加褐藻酸寡糖对大菱鲆肠道结构、消化酶活性及表观消化率的影响[J].广东海洋大学学报,2016,36(3):39-44.

[4]宋倩倩.绿豆多糖理化性质、抗氧化活性及其对小鼠肠道健康的影响[D].江西:南昌大学食品学院,2020.

[5]唐洁.植物多糖生物活性功能的研究进展[J].食品研究与开发,2006(5):130-132.

[6]夏青等,梁馨元,张琳依等.功能性寡糖调控肠道健康的研究进展[J].食品工业科技,2021.

[7]徐海军,高温婷,杨健等.霍山石斛多糖对衰老模型大鼠肠道消化吸收功能和形态结构的影响[J].皖西学院学报,2018,34(2):1-4.

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