沙田柚果肉可溶和不溶性膳食纤维对肠道菌群的影响

作     者：王璐璐 张名位 叶佳敏 张瑞芬 邓梅 

作者机构：仲恺农业工程学院 广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所/农业农村部功能食品重点实验室/广东省农产品加工重点实验室 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2024年第20期

页      面：4119-4129页

核心收录：

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(32302089) 国家自然科学基金重点项目(32230085) 广东省特支计划本土创新团队项目(2019BT02N112) 广东省农业科学院中青年学科带头人培养计划(R2020PY-JG011) 

主　　题：沙田柚 可溶性膳食纤维 不溶性膳食纤维 粪便菌群酵解 肠道菌群 短链脂肪酸 

摘      要：【目的】探究沙田柚果肉可溶和不可溶膳食纤维（dietary fiber,DF）对肠道菌群调节作用的差异，旨在丰富果蔬DF调节肠道菌群的理论基础，为指导果蔬精准营养加工提供理论依据。【方法】采用体外粪便菌群酵解模型，分别酵解沙田柚可溶性DF(SDF）、不溶性DF(IDF）和总DF(TDF，即IDF和SDF按其在沙田柚中占比混合）24 h，采用气相色谱分析各酵解液中短链脂肪酸（SCFAs）含量，采用16S rRNA测序技术分析各酵解组粪便菌群结构，采用扫描电镜分析沙田柚DF微观结构及其酵解后的菌群附着状态，采用Pearson相关性分析探讨菌群相对丰度与酵解液SCFAs含量的相关性。【结果】沙田柚果肉IDF、SDF和TDF经粪便菌群酵解24 h均能提高酵解液中乙酸和丙酸含量，其中IDF和TDF组乙酸和丙酸含量显著高于SDF组，此外，IDF还能提高酵解液丁酸含量。经粪便菌群酵解24 h后，IDF和TDF组菌群结构在OTU水平上相近，但与SDF组明显不同。SDF组中大量杆状细菌聚集在其表面裂缝处，但IDF组中大量球形或椭球形细菌聚集在其表面缝隙和褶皱处。进一步LEfSe分析显示，SDF特异性诱导了Veillonellaceae、unclassified＿k＿norank＿d＿Bacteria、Butyricicoccus等菌群的富集，IDF特异性诱导了Streptococcus、Faecalibacterium、Paraprevotella、Lachnospira等菌群的富集，而TDF则特异性诱导了Prevotella、unclassified＿p＿Firmicutes、Lactobacillus、Turicibacter等菌群富集；此外，IDF组和TDF组特征菌群丰度与酵解液中SCFAs含量显著正相关。【结论】不同于传统观点认为IDF主要在促进肠道蠕动中发挥作用，沙田柚果肉IDF也是肠道菌群重要能量来源，其在调节肠道菌群产SCFAs方面效果优于沙田柚果肉SDF，是用于调节肠道微生态相关健康食品的潜在功能配料。