中国农业科学院加工所揭示不同结构低分子量 硫酸软骨素的体外发酵特性
发布时间：2025年12月04日
中国农业科学院加工所揭示不同结构低分子量
硫酸软骨素的体外发酵特性
近日，中国农业科学院农产品加工
所中式食品加工与装备创新团队在探究
不同结构低分子量硫酸软骨素（LMCSs）
的体外发酵特性方面取得重要进展，相
关研究成果发表于国际权威期刊
《International Journal of
Biological Macromolecules》（JCR 一
区，IF=7.7）。加工所 2021 级博士研究
生王康宇为论文第一作者，张春晖研究
员与郭玉杰副研究员为共同通讯作者。
该研究得到了国家重点研发计划
（2024YFF1106503）和中国农业科学院
科技创新工程项目（CAAS-ASTIP-2025）
的资助。
前期研究发现，肠道微生物组成及
其代谢产物活性与膳食多糖的分子结构
密切相关。硫酸软骨素（CS）是一种功
能性阴离子多糖，具有抗炎、抗氧化等
多种生物活性；CS 可通过水解、抽氢和
脱氨基反应降低分子量，制备不同分子
结构特点的 LMCSs。为探明 LMCSs 分子
结构差异对肠道微生物群组成和代谢产
物的影响，本研究分别采用氧化、脱氨
基和水热降解的方法制备了不同分子结
构特点的 LMCSs 并分别开展了体外发酵
相关研究，阐明不同 LMCSs 对肠道微生
物群及其代谢产物的调节作用。
本研究表明，氧化、脱氨基和水热
降解能降低 CS 分子量，制备具有不同结
构的 LMCSs，分别命名为 LMCSO、LMCSD
和 LMCSH。体外发酵研究表明，不同分
子结构的 LMCSs 对肠道微生物群及其代
谢产物组成存在明显差异影响，碳水化
合物代谢程度的顺序为 CS > LMCSH >
LMCSO > LMCSD。值得注意的是，在发酵
过程中 LMCSs 中的葡萄糖醛酸（GlcA）
更容易被肠道微生物利用。与未降解的
CS 相比，LMCSs 显著提高了肠道微生物
的丰富度和均匀性，其中 LMCSD 组表现
最为突出。分析肠道微生物组成发现，
脆弱拟杆菌（Bacteroides fragilis）
可能是 CS 及 LMCSs 的主要降解菌种。研
究表明，LMCSs 能显著降低有害菌大肠
埃希氏菌属-志贺氏菌属
（Escherichia-Shigella）的丰度，并
增强了短链脂肪酸的产量；且 LMCSO 组
对有害菌群降低作用效果最显著。除此
之外，LMCSs 还能调控 N-乙酰-D-葡萄糖
胺-6-磷酸（GlcNAc-6P）、乳酸和孕酮
等有益代谢产物的生成；聚类分析表明，
关键代谢产物 GlcNAc-6P 与拟杆菌属
（Bacteroide）、严格梭菌属-1
（Clostridium_sensu_stricto_1）和副
拟杆菌属（Parabacteroides）的丰度呈
显著正相关。
该研究通过体外发酵技术，探究了
不同分子结构 LMCSs 对肠道微生物及其
代谢产物组成的调控作用，并阐明了潜
在的分子机制，为肠道微生物调节活性
LMCSs 的靶向制备提供了数据支持。
