【討論】
長雙歧桿菌對人類健康有益，但能夠選擇性增加其豐度的具體成分尚不清楚。目前，從卷丹百合花中分離出的一種果膠多糖L01-B1，能夠在體外增加人類腸道中長雙歧桿菌亞種sueorum的豐度，這一發(fā)現(xiàn)尚未見諸報道。重要的是，L01-B1改變了人類腸道微生物群的代謝物。這些發(fā)現(xiàn)揭示了草藥多糖的新功能，并有助于探索其藥理活性。
研究表明，果膠和阿拉伯半乳聚糖蛋白（AGPs）廣泛存在于植物細(xì)胞壁中，并具有多樣化的分支結(jié)構(gòu)。多糖是從百合中提取的主要生物活性成分。從卷丹百合葉片中分離出三種均質(zhì)多糖LLP-1、LLP-2和LLP-3。LLP-1和LLP-2是含有大量葡萄糖的阿拉伯半乳聚糖，而LLP-3是一種葡聚糖。然而，這些多糖不含糖醛酸。此外，還在卷丹百合鱗莖中鑒定出LLPS-1、LLPS-2和LLPS-3。LLPS-1和LLPS-2是甘露葡聚糖，而LLPS-3含有等量的阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖。從百合葉片和鱗莖中分離的多糖含有大量葡萄糖，且缺乏L01-B1中的RG-I結(jié)構(gòu)域。與之前報道的果膠多糖相比，L01-B1的分子量較小，含有末端葡萄糖醛酸，并且其主鏈中含有半乳糖單元。這些特征凸顯了L01-B1的結(jié)構(gòu)獨(dú)特性和潛在的功能特異性?？傮w而言，我們認(rèn)為L01-B1可能是一種新型果膠，值得進(jìn)一步研究。
盡管果膠對長雙歧桿菌豐度的調(diào)節(jié)作用已得到研究，但迄今為止尚未鑒定出具體的物種。長雙歧桿菌亞種sueorum已從豬仔糞便中分離出來，但此前未在人類糞便樣本中發(fā)現(xiàn)。本研究首次從人類糞便中分離出長雙歧桿菌亞種sueorum，然而，該物種的功能意義仍不清楚。值得注意的是，結(jié)果表明L01-B1改變了包括氨基酸、有機(jī)酸和吲哚在內(nèi)的代謝物。有趣的是，據(jù)報道這些代謝物對宿主健康有益。此外，我們觀察到L01-B1在人類腸道微生物群中降低了具核梭桿菌的豐度，但在單培養(yǎng)中促進(jìn)了該菌的生長。同時，我們發(fā)現(xiàn)L01-B1不能在體內(nèi)增加長雙歧桿菌的豐度。這些發(fā)現(xiàn)表明腸道微生物群的復(fù)雜性超過了我們的假設(shè)。值得注意的是，將長雙歧桿菌亞種sueorum與L01-B1結(jié)合以調(diào)節(jié)人類腸道微生物群可能有益，如先前研究所示。這些發(fā)現(xiàn)可能擴(kuò)展多糖在未來的實(shí)際應(yīng)用。
越來越多的證據(jù)表明，如石斛多糖、黃芪多糖、β-葡聚糖、蟲草多糖和枸杞多糖等多糖可以增加特定物種的豐度。盡管這些多糖可以在體內(nèi)選擇性增加一個物種，但其潛在的分子機(jī)制仍然不確定。β-葡聚糖是第一個被報道可被均勻擬桿菌降解以促進(jìn)約翰遜乳桿菌生長的多糖。在本研究中，我們的發(fā)現(xiàn)表明L01-B1在體外增加了B.longum subsp.sueorum的豐度；然而，其潛在的分子機(jī)制也仍然未知。更重要的是，我們的結(jié)果表明，L01-B1不能在體內(nèi)富集長雙歧桿菌。這些結(jié)果也表明腸道微生物群與多糖之間的相互作用的復(fù)雜性。需要進(jìn)一步的研究來探索優(yōu)化腸道微生物群組成的策略。
此外，本研究還存在一些局限性。首先，盡管我們觀察到L01-B1改變了腸道微生物組的代謝物，但我們并未深入探討這些代謝物變化的具體機(jī)制及其對宿主健康的影響。其次，體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致的機(jī)制尚不清楚。第三，長雙歧桿菌亞種sueorum對宿主的益生菌效應(yīng)仍不確定。這些科學(xué)問題將在未來的研究中解決。
【結(jié)論】
本研究從卷丹百合花中分離出一種新型的RG-I型果膠L01-B1，平均分子量為43.9 kDa；闡明了其大分子結(jié)構(gòu)及其在人類腸道微生物群中的功能。我們揭示了L01-B1的主鏈由1，6-β-半乳聚糖和RG-I型果膠組成。具體而言，1，6-β-Galp的C-3位與1，3-β-Galp相連，而RG-I型果膠的分支由1，4-α-GalpA和1，2-α-Rhap組成，C-4位的分支由1，4-β-Galp或1，5-α-Araf組成。我們通過體外實(shí)驗(yàn)評估了L01-B1對人類腸道微生物群的影響，結(jié)果表明L01-B1改變了人類腸道微生物群的組成和代謝物，并富集了長雙歧桿菌。此外，我們分離、鑒定并測序了長雙歧桿菌亞種sueorum DK001。
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