近日，食品科學與工程學院食品營養與健康團隊在《Science of The Total Environment》在線發表了題為“Flammulina velutipespolysaccharide counteracts cadmium-induced gut injury in miceviamodulating gut inflammation, gut microbiota and intestinal barrier”的研究論文。博士生郝日禮為該論文的第一作者，李大鵬教授和孫東曉教授為該論文的通訊作者。

重金屬鎘是一種被世界衛生組織列為重點研究的食品污染物，在人體中代謝極為緩慢，會通過食物、水源等途徑攝入人體造成危害。金針菇是我國產量最大的食用菌之一,在食品和藥品等領域均具有較大的應用價值。金針菇多糖作為金針菇的主要活性成分之一，具有多種生物學活性,例如抗炎、增強免疫力等，常被應用于膳食補充劑和功能性食品中。近年研究發現，多糖類活性成分具有調節腸道微生態的作用，但是在干預重金屬損傷中的作用機制尚不清楚。因此，解析金針菇多糖緩解重金屬鎘損傷的健康機制具有重要的理論和實踐意義。

腸道屏障功能受損及腸道通透性改變與重金屬誘導腸道損傷密切相關。通過Tunel染色、qRT-PCR、Western blot和免疫組化等實驗，研究團隊發現金針菇多糖能夠緩解鎘誘導的小鼠腸道組織細胞凋亡、腸道屏障破壞、腸道通透性改變和腸道炎癥。與鎘損傷組小鼠相比，金針菇多糖緩解了小鼠腸道組織病理學損傷，減少了Tunel陽性細胞數目，增加了緊密連接蛋白基因Occludin、Claudin-1和 G蛋白偶聯受體基因GPR43、GPR109A的表達，降低了炎癥相關因子TNF-α、IL-6和IL-1β水平。

圖1. 金針菇多糖緩解鎘誘導的腸道損傷

腸道微生物是膳食與人體健康的橋梁，也是多糖類活性成分發揮健康功效的靶點。通過16s rDNA測序和氣相色譜質譜技術分析腸道菌群結構和短鏈脂肪酸的變化，研究團隊發現金針菇多糖處理降低了腸道菌群中Bacteroides豐度，增加了Desulfovibrionales和Clostridium豐度，恢復了短鏈脂肪酸水平。利用構建的偽無菌小鼠模型，研究團隊將金針菇多糖保護組小鼠的糞便微生物移植到鎘損傷小鼠腸道，發現其腸道損傷有一定程度的緩解，這進一步表明腸道菌群是金針菇多糖干預鎘損傷中的重要靶點。利用生物信息學工具分析金針菇多糖的功能途徑，發現其干預鎘誘導腸道損傷的健康功效與增強腸道微生物群的代謝功能密切相關。

圖2.腸道微生物介導金針菇多糖緩解鎘損傷機制圖

該研究從腸道微生物角度系統闡明了金針菇多糖緩解重金屬鎘誘導損傷的健康調控機制，為金針菇多糖在腸道微生態制劑中的應用提供了理論依據, 也為開發緩解重金屬鎘損傷的功能食品提供了新方向。

該研究得到了山東省重點研發計劃項目、山東省高等學校青創團隊—食品安全與營養健康創新團隊人才引育計劃和山東省“雙一流”計劃的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.162910

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波