抗性淀粉是一种不易被小肠消化的碳水化合物,能选择性刺激结肠内有益菌的生长,被誉为“第二类膳食纤维”。然而,其在大肠发酵主要产生乙酸丙酸,而丁酸的产生较少,丁酸对能量供应和改善肠道健康有重要作用。因此,如何增加丁酸的产生成为改善代谢健康的关键。我校茶与食品学院孙辉博士团队聚焦于不同取代度的丁酰化抗性淀粉(BRS)合成,发现90%的BRS在小肠外消化后仍存在。通过结肠下行模拟系统,观察到这些淀粉消化产物发酵速率均匀且缓慢,丁酸浓度随取代度增加而上升。进一步的16S rRNA基因测序和主成分分析表明,高直链玉米淀粉中丁酸取代程度的提高显著增加了关键细菌属的相对丰度,包括Ligilactobacillus、Roseburia、Bifidobacterium、Faecalibacterium和Parabacteroides,同时BRS10导致Bacteroides减少。这些变化与BRS结构的稳定性和缓慢发酵特性有关,显著提高了丁酸水平。研究表明,丁酰化抗性淀粉作为一种有前景的功能成分,可通过调节发酵副产物和肠道微生物群落来增强结肠健康,并预防相关疾病。这一发现为开发新型功能性食品和改善人类健康提供了重要科学依据。
该研究结果以“Structural alterations in butyrylated and recrystallized high-amylose maize starch and their effect on gut microbiota during in vitro fermentation”为题发表在国际期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中国科学院一区TOP,IF=8.2)。孙辉副教授为论文第一作者,武夷学院茶与食品学院食品质量与安全专业2022届毕业生杜仲达同学、范俐教授、许祯毅实验师、杨为森副教授、张国寿副教授为共同作者,西南大学刘雄教授为通讯作者,武夷学院为第一完成单位。
以上研究得到了福建省科技厅自然科学青年基金项目(2020J05215),武夷学院引进人才科研启动项目和发展基金项目(YJ202004),南平市资源产业化学联合创新项目(N2021Z005)的资助和支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.139970