人体肠道菌群是维护新陈代谢、体内平衡及免疫功能的关键，其失调可能导致包括溃疡性结肠炎在内的多种疾病。溃疡性结肠炎的特征是肠道菌群失调引发的异常炎症反应。膳食多糖作为益生元的重要来源，不仅为肠道微生物提供能量，还能调节其组成，改善肠道健康。黄芪作为甘肃省大宗道地药材，同时也被国家卫建委列入药食同源目录。黄芪多糖具有多种药理作用，如免疫调节、抗衰老、抗肿瘤和抗病毒。多项研究，证实了黄芪多糖在缓解结肠炎方面的有效性。然而，大多数研究集中在黄芪多糖的总体作用上，缺乏对不同分子量黄芪多糖的深入研究。

近日，兰州大学生命科学学院张春江教授团队在1区TOP期刊“International Journal of Biological Macromolecules“（影响因子：8.2）发表了题为“Functional fractions of Astragalus polysaccharides as a potential prebiotic to alleviate ulcerative colitis”的研究论文，探讨了黄芪多糖不同分子量组分的益生元活性，以及具有良好益生元活性的APS1（Mw＜10kDa）预防溃疡性结肠炎的调控机制。该研究以肠道微环境为靶点，挖掘黄芪多糖活性组分作为新型益生元的应用潜力，拓展其在健康调理与疾病预防中的应用范围，为中药现代化与高质量发展注入新活力，通过深入探索APS1与肠道微生态的相互作用机制，为中药资源的深度挖掘与科学应用提供新视角。

该研究首先从甘肃省道地药材黄芪中提取得到黄芪多糖。通过分子量分布，将黄芪多糖超滤为两种成分：分子量小于10kDa的APS1和分子量在10-50kDa的APS2。系统的体外实验证明，APS1表现出优异的益生元活性。此外，通过荧光标记多糖的体内实验，研究进一步证实了APS1具有良好的稳定性和抗消化特性。在预防性给药APS1的过程中，研究发现APS1能够有效预防和改善溃疡性结肠炎的相关症状。具体表现为，APS1能显著增加紧密连接蛋白，修复肠黏膜屏障的完整性，从而降低体内的炎症水平。此外，APS1还能够有效修复肠道微生物群落的结构和功能，调控肠上皮细胞相关基因的表达，从多个方面有效预防溃疡性结肠炎的发展。

兰州大学生命科学学院硕士生霍泽琪为该论文第一作者，张春江教授为通讯作者。兰州大学生命科学学院李晓峰副教授也参与了该研究。该研究得到甘肃省科技厅和广州市科学技术局科技计划的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.132580