肠道菌群在人体胃肠道中发挥关键作用，影响生理代谢、免疫功能等多个健康方面，其多样性和平衡性对维持健康肠道环境至关重要，菌群失衡与 2 型糖尿病、肥胖等代谢疾病相关。饮食是塑造肠道菌群组成和功能的重要因素，羊肚菌（Morchella esculenta）是一种兼具营养价值和药用价值的食用菌，其多糖具有增强免疫、抗氧化等健康促进特性，但羊肚菌多糖与肠道菌群的关系及功能作用尚未完全明确。

 

泰国曼谷 Kasetsart 大学Bingshu Liu等学者在International Journal of Biological Macromolecules（Q1,IF:7.7）发表Exploring Morchella esculenta polysaccharide extracts: In vitro digestion, fermentation characteristics, and prebiotic potential for modulating gut microbiota and function相关研究。

 

1.  羊肚菌多糖体外胃肠消化过程中化学成分的变化

提取多糖得率为 11.50±0.61%，总碳水化合物含量 80.57±2.49%，蛋白质含量 7.80±1.96%。通过模拟唾液、胃、肠道环境，分析多糖在消化过程中的分子量变化、单糖组成及消化率。口腔阶段还原糖含量增加，消化率最高，表明唾液淀粉酶分解了部分多糖；胃阶段几乎不消化；肠道阶段在胆汁和胰酶作用下进一步消化，最终消化率为 44.87±1.79%，未消化部分可能对肠道健康有益。消化后多糖分子量显著降低，单糖组成发生变化，葡萄糖减少，半乳糖和甘露糖增加。

 

图 1 体外模拟人体结肠厌氧发酵过程中 pH 值、碳水化合物消耗及短链脂肪酸（SCFAs）产生的变化。

（A）pH 值；（B）碳水化合物消耗；（C）乙酸；（D）丙酸；（E）丁酸；（F）戊酸；（G）总短链脂肪酸；（H）24 小时时短链脂肪酸的产生。（*）p 值 < 0.05。

 

2.  羊肚菌多糖的体外人体结肠厌氧发酵

发酵过程中，由于微生物代谢产酸，菊粉组 pH 下降明显，羊肚菌多糖组 pH 适度下降，表明其可被微生物代谢产酸。羊肚菌多糖在发酵前 12 小时消耗率较高。羊肚菌多糖组短链脂肪酸浓度显著高于对照组，与菊粉组相比，乙酸含量较低，丁酸含量相近，其他短链脂肪酸含量较高，表明其具有潜在的益生元特性，这与蘑菇来源的多糖能促进短链脂肪酸产生的先前研究一致。

 

图 2 0 小时和 24 小时肠道微生物在门水平上的多样性及组成比较。

（A）香农多样性指数；（B）主成分分析（PCA）聚类分析；（C）优势肠道菌群；（D）层次聚类；（E）四个主要门的相对丰度。（*）表示通过方差分析（ANOVA）及事后 Tukey 多重比较分析得出的显著差异（p 值 < 0.05）。

 

3.  羊肚菌多糖相关的肠道微生物多样性和群落评估

α多样性分析显示羊肚菌多糖组和菊粉组 Shannon 指数下降，表明特定细菌类群富集；β 多样性分析显示 24 小时后羊肚菌多糖组和菊粉组微生物组成与对照组有明显差异，且两者因多糖结构相似而聚类较近。门水平相对丰度变化：主要优势菌门为厚壁菌门、拟杆菌门、变形菌门和放线菌门。羊肚菌多糖组厚壁菌门、拟杆菌门和放线菌门相对丰度较对照组降低，变形菌门显著增加。属水平相对丰度变化：羊肚菌多糖组中，拟杆菌属、Collinsella 属和双歧杆菌属等有益菌属相对丰度显著增加，而瘤胃球菌属等减少。这些有益菌在降解多糖、产生短链脂肪酸、维持肠道屏障完整性和减轻炎症等方面发挥重要作用。

 

图3 与羊肚菌多糖相关的肠道菌群属水平变化。

（A）属水平肠道菌群的相对丰度；（B）显示属水平差异的进化分支图；（C）各组间存在显著变化的菌属；（D）相对丰度随时间的变化。Log₁₀ LDA 得分 > 4 的菌属表明组间存在显著差异；（"）表示通过方差分析（ANOVA）及事后 Tukey 多重比较分析得出的显著差异（p 值 < 0.05）。

 

富集的代谢通路主要涉及机体系统、遗传信息处理、细胞过程和代谢等，其中碳水化合物代谢占主要部分，包括糖酵解 / 糖异生、戊糖磷酸途径等多个与短链脂肪酸生物合成相关的通路。

 

图 4 与羊肚菌多糖相关的通路富集及相关性分析。

（A）羊肚菌多糖发酵后的前 20 个富集通路；（B）碳水化合物代谢的子类别；（C）前 20 个富集通路与肠道菌群的相互作用网络；（D）肠道菌群与代谢物的相关性；（E）关键肠道细菌与代谢之间的相关性。（*）代表显著相关。橙色线表示正相关，紫色线表示负相关（p 值 < 0.05）。

 

结论

羊肚菌多糖经体外消化后，分子量降低，单糖组成改变（葡萄糖减少，半乳糖和甘露糖增加）。这些结构修饰增强了微生物活性，增加了短链脂肪酸（尤其是丙酸和丁酸）的产生，促进了有益菌的生长。研究结果凸显了羊肚菌多糖的益生元潜力，支持其作为功能性食品成分用于促进肠道健康。

 

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原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.144910