西北大学食品科学与工程学院成立于2017年,是在2002年成立的西北大学化工学院食品工程系的基础上,汇集西北农林科技大学食品科学与工程、西北大学食品科学与工程、生命科学等相关专业的师资力量组建而成。学院现有二级学科博士点1个,一级学科硕士点1个,二级学科硕士点1个。 学院现有专职教师45人,其中教授9人,副教授21人,讲师15人,100%的教师具有博士学位,80%的教师有海外留学经历。教师队伍中有原国务院学位委员会学科评议组专家1人,享受国务院特殊津贴专家1人,教育部新世纪人才2人,陕西省“三五”人才1人,陕西省科技创新领军人才2人和陕西青年科技奖获得者2人。学院拥有“朱蓓薇院士工作站”、“陕西省食品安全风险识别控制技术研究中心”、“陕西省营养健康食品个性制造工程实验室”、“陕西省食品安全与营养健康创新转化平台”和“陕西省蜂产品工程技术研究中心”、“陕西省天然多糖资源利用工程研究中心”等科研平台...
溃疡性结肠炎(UC)是一种难以彻底治愈的肠道炎症性疾病,其发病机制与肠道微生态紊乱,结肠粘蛋白O-糖链的异常表达,黏膜屏障功能失衡高度相关。目前UC的治疗药物常伴有发烧、过敏反应和感染等不良反应,无法长期使用,而天然多糖可有效预防或缓解结肠炎症状,副作用小,具有治疗结肠炎的潜力。
枸杞是我国西北地区特色药食同源资源,被广泛使用于各种药膳食方中。多糖是枸杞的主要功能成分之一,已被用作健康食品添加剂和膳食补充剂。王仲孚教授团队长期致力于枸杞多糖的分离制备、结构与功能关系研究,前期利用阴离子柱层析结合凝胶柱层析纯化得到均一性枸杞子阿拉伯半乳聚糖,发现其在微量的剂量下具有显著的增强免疫活性(Food Chem., 2014, 159: 137-142; Int. Immunopharmacol., 2014, 19: 132-141.)。团队后续又发展了乙醇分步沉淀法分离纯化枸杞多糖,可快速大量制备枸杞阿拉伯半乳聚糖(Int J Biol Macromol., 2018,109:611-618.),并进行系统深入的活性评价,发现阿拉伯半乳聚糖是枸杞多糖发挥免疫调节、抑制癌细胞增殖及抗衰老的主要活性成分(Int. J. Biol. Macromol., 2018, 109: 611-618; Int. J. Biol. Macromol., 2020, 149: 639-650; Carbohydr. Polym., 2022, 286: 119282.)。在此基础上,团队明确了枸杞阿拉伯半乳聚糖的主链结构为→6)-β-Galp-(1→连接,在C3位处被侧链高度取代,平均每10个主链糖单元中有9个分支,支链部分主要由阿拉伯残基组成(Carbohydr. Polym., 2022, 286, 119282.)。团队进一步对枸杞阿拉伯半乳聚糖的活性研究发现,其不仅能通过调节肠道菌群组成及改善黏膜屏障功能来缓解结肠炎,还可显著影响正常小鼠结肠粘蛋白MUC2 O-糖链表达量(Food. Funct. 2021, 12: 9829-9843;NPJ Biofilms Microbiomes, 2023, 9(1): 97.),但其是否影响结肠炎小鼠MUC2O-糖链的表达尚不清楚,也未系统比较研究枸杞阿拉伯半乳聚糖对结肠炎的预防及缓解作用。
基于此,本研究采用硫酸葡聚糖(DSS)诱导构建小鼠急性结肠炎模型(UC),同时设置了枸杞阿拉伯半乳聚糖LBP-3的预防组和缓解组,探究结构明确的LBP-3对结肠炎的作用方式,并对小鼠肠道菌群和结肠粘蛋白O-糖链表达谱进行分析。研究结果发现,补充LBP-3均可显著增加Lachnospiraceae、Ruminococcaceae、Lactobacillaceae等有益菌的相对丰度,抑制有害菌Desulfovibrionaceae、Enterobacteriaceae、Helicobacteraceae等的生长。LBP-3通过显著上调岩藻糖修饰中性O-糖链(F1H1N2和F1H2N2),短链硫酸化O-糖链(S1F1H1N2,S1H1N2和S1H2N3),以及中长链唾液酸化糖链(F1H2N2A1,H2N3A1和F1H3N2A1)的表达来提高O-糖链的表达量。总体而言,本研究发现补充LBP-3可通过恢复肠道菌群组成,上调了O-聚糖的表达,改善黏膜屏障功能来预防和缓解小鼠的结肠炎,其中预防组的作用最为显著。研究结果从糖组学角度进一步阐明了结构明确的枸杞阿拉伯半乳聚糖的作用机制,为其作为功能性食品或药物补充剂提供了科学依据。
该研究以“Lycium barbarum arabinogalactan alleviates intestinal mucosal damage in mice by restoring intestinal microbes and mucin O-glycans”为题发表于《Carbohydrate polymers》(Q1,IF=11.2),博士研究生赵彤和硕士研究生刘思宁为共同第一作者,龚桂萍副教授和黄琳娟教授为共同通讯作者。该研究获得国家自然科学基金(No. 31901694,32371340和32171278)、陕西省创新能力支撑计划和科技创新团队(2020TD-044)和宁夏天仁枸杞生物科技股份有限公司资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.121882。
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