蒸汽爆破技术让猴头菇“变身”，肠道健康效果大不同！

你是否知道，我们熟悉的猴头菇（Hericium erinaceus）中富含一种叫做 β-葡聚糖 的成分，它不仅有助于增强免疫力，还能调节我们的肠道菌群，促进健康。

近日，上海农业科学院和天津科技大学联合团队在《Food Chemistry》 发表了一项研究[1]，通过一种叫做 “蒸汽爆破”的技术处理猴头菇，发现这样做不仅能提高β-葡聚糖的提取效率，还改变了它的结构，进而影响了它对肠道菌群的调节效果。

图 1摘要图

两种β-葡聚糖的结构有何不同？研究人员从猴头菇中提取了两种β-葡聚糖：W20E：传统粉碎法提取、QSE：蒸汽爆破法提取

图 2 H. erinaceus 子实体中 W20E 和 Q5E 的 HPSEC 洗脱曲线 （a） 和单糖组成 （b）， W20E （c） 和 Q5E 甲基化产物的总离子色谱图 （d）。W20E和Q5E分别代表经常规破碎和蒸汽爆炸处理的猴头菇子实体中的β-葡聚糖。

● 分子量：QSE的分子量（215万）远低于W20E（694万），说明蒸汽爆破使多糖链“断裂”，结构更小。

● 结构差异：两者都是β-(1→3)-葡聚糖，带有分支，但分支比例不同：W20E为1:3，QSE为2:7。

图 3 W20E结构图

图 4 QSE结构图

这说明蒸汽爆破不仅提高了提取效率，还改变了β-葡聚糖的“体型”和“分支结构”。

它们在人体消化过程中稳定吗？研究人员模拟了口腔、胃、肠的消化过程，发现：

图 5多糖消化过程中一些指标的变化。（A）和（B）分别表示消化过程中W20E和Q5E的HPSEC色谱图。（C）、（D）和（E）分别表示体外发酵中残留碳水化合物、还原糖和pH值的变化。数据以平均值 ± SD （n = 3） 表示，并且 a-e 表示同一样本在不同时间点的 Tukey 检验的显着差异 （p < 0.05）。CON，空白对照（无任何额外的碳源）;AmY，碱性碳源控制（1%淀粉）;W20E，实验组（常规粉碎处理的毛竹子实体中的β-葡聚糖）;Q5E，实验组（经SE处理的H. erinaceus子实体中的葡聚糖）。W20E-S、W20E-G、W20E-I、Q5E-S、Q5E-G和Q5E-I分别表示W20E和Q5E分别通过唾液消化、唾液-胃消化和唾液-胃-肠消化消化。

● 还原糖和总糖含量在消化过程中变化不大；

● 分子量也基本保持不变。

结论：这两种β-葡聚糖都能“安然无恙”地通过消化道，到达肠道后被菌群利用。

谁更受肠道菌群欢迎？通过体外粪便发酵实验，研究人员分析了菌群组成和代谢产物：

图 6粪便样本中GM的α多样性分析，包括Sobs指数（A）、Simpson指数（β B），使用ANOSIM进行PCoA分析（C）分析，UPGMA进行分层聚类（D）发酵48小时后ASV水平（n = 3）。*、0.01 < p ≤ 0.05、**、0.001 < p ≤ 0.01、***、p ≤ 0.001。CON，空白对照（无任何额外的碳源）;AmY，碱性碳源控制（1%淀粉）;W20E，实验组（常规粉碎处理的毛菇子实体β-葡聚糖）;Q5E，实验组（经SE处理的H. erinaceus子实体中的葡聚糖）。

图 7基于LEfSe（D）的AmY、W20E和Q5E组在门水平（A）和属水平（C）的GM相对丰度、厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）值（B）以及GM从门到种水平的组成（n = 3）。CON，空白对照（无任何额外的碳源）;AmY，碱性碳源控制（1%淀粉）;W20E，实验组（常规粉碎处理的猴头菇子实体中的β-葡聚糖）;Q5E，实验组（经SE处理的H. erinaceus子实体中的葡聚糖）。

图 8ASV水平GM的维恩图分析（A）、GM的线性判别分析（LDA）效应大小（B）、属水平的Circos图（C）和GM群落与SCFAs关系的热图分析 （D）。CON，空白对照（无任何额外的碳源）;AmY，碱性碳源控制（1%淀粉）;W20E，实验组（常规粉碎处理的猴头菇子实体的β-葡聚糖）;Q5E，实验组（经SE处理的H. erinaceus子实体中的葡聚糖）。

● 菌群多样性：W20E和QSE都提高了菌群丰富度，但QSE更擅长提升乳酸菌、双歧杆菌等有益菌；

● 菌群结构：W20E促进了丁酸产生菌（如Faecalibacterium、Lachnospira），而QSE则更利于乙酸和丙酸产生菌（如Lactococcus）。

短链脂肪酸产量有何不同？短链脂肪酸是肠道菌群发酵产生的有益物质，包括乙酸、丙酸、丁酸等。

图 9不同发酵时间短链脂肪酸的浓度。发酵过程中各组总短链脂肪酸浓度的变化（A）和发酵过程中乙酸（B）、丙酸（C）、正丁酸（D）、异丁酸（E）和正戊酸（F）的变化。数据以平均值表示±标准差 （n = 3），a-e 表示同一组内不同时间段之间的显着差异 （p < 0.05），A-D 表示不同组之间的显着差异 （p < 0.05） 在同一时间点。CON，空白对照（无任何额外的碳源）;AmY，碱性碳源控制（1%淀粉）;W20E，实验组（常规粉碎处理的毛菇子实体中的β-葡聚糖）;Q5E，实验组（经SE处理的H. erinaceus子实体中的葡聚糖）。

● 总SCFAs：QSE组产量最高（21.75 mmol/L）；

● 丁酸：W20E组产量最高（5.10 mmol/L）；

● 乙酸和丙酸：QSE组显著高于其他组。

说明：W20E更利于丁酸生成，QSE则更擅长促进乙酸和丙酸的合成。

总结：结构决定功能

这项研究清楚地表明：

● 蒸汽爆破技术改变了β-葡聚糖的分子量和分支结构；

● W20E（传统提取）更适合促进丁酸生成，有利于肠道屏障健康；

● QSE（蒸汽爆破提取）则更利于总短链脂肪酸和乙酸/丙酸的生成，有助于全身能量代谢和免疫调节。

相信未来，我们可以根据健康需求，选择不同处理的猴头菇产品，实现“精准养肠”！

[1] Liu Y, Chen S, Ling B, et al. Structural Characterization of Β-Glucan in Hericium Erinaceus Pretreated by Steam Explosion and its Effects on Human Gut Microbiota in Vitro[A]. SSRN, 2025.