科研進(jìn)展
西北高原所揭示枸杞多糖中雙構(gòu)型AG-II與RG-I協(xié)同構(gòu)建的抗腸道炎癥新聚糖支架結(jié)構(gòu)
枸杞（Lycium barbarum L.）是全球藥食兩用領(lǐng)域的標(biāo)桿性物種，兼具3000年中醫(yī)藥文化底蘊(yùn)與現(xiàn)代超級(jí)食品屬性，以傳統(tǒng)中醫(yī)藥核心藥材與現(xiàn)代超級(jí)食品的雙重身份，在全球藥食兩用產(chǎn)業(yè)中占據(jù)不可替代的核心地位，受到了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域人員的廣泛關(guān)注。
枸杞多糖（L. barbarum polysaccharides，LBPs）是枸杞的關(guān)鍵活性成分之一，是其產(chǎn)業(yè)品質(zhì)分級(jí)的核心指標(biāo)，因具備免疫調(diào)節(jié)、降血糖、抗肝纖維化及抗衰老等多元生物活性，近年來成為食品科學(xué)、藥理學(xué)及農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)枸杞產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期存在品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)單一、產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、附加值偏低等瓶頸，核心癥結(jié)在于對(duì)LBPs結(jié)構(gòu)特征與生物活性間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)認(rèn)知不足，僅以總多糖含量作為品質(zhì)評(píng)判依據(jù)，難以支撐產(chǎn)業(yè)向精準(zhǔn)化、高值化轉(zhuǎn)型。尤其果膠類多糖作為L(zhǎng)BPs的重要組成部分，研究難度顯著高于其他類型多糖，其結(jié)構(gòu)高度復(fù)雜性導(dǎo)致的構(gòu)效關(guān)系量化困難構(gòu)成了制約產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)障礙。
果膠主要包括同聚半乳糖醛酸（HG）、鼠李糖半乳糖醛酸-I（RG-I）、鼠李糖半乳糖醛酸-II（RG-II）和木糖半乳糖醛酸（XGA）等結(jié)構(gòu)域。其中，RG-I已被確定為有助于調(diào)節(jié)腸道微生物群及介導(dǎo)抗炎作用的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為中性糖側(cè)鏈（如阿拉伯半乳聚糖-II，AG-II）共價(jià)連接在酸性骨架（RG-I）上，功能上主要被視為可發(fā)酵的膳食纖維。然而，這種觀點(diǎn)難以解釋為何來源、組成相似的果膠其生物活性（如抗炎、益生功效）存在顯著差異。果膠的高級(jí)結(jié)構(gòu)可能隱藏著尚未被認(rèn)知的“密碼”，這正是其功能特異性的關(guān)鍵。
針對(duì)制約枸杞產(chǎn)業(yè)發(fā)展的果膠類多糖研究關(guān)鍵科學(xué)問題，中國科學(xué)院西北高原生物研究所青海省藏藥藥理學(xué)和安全性評(píng)價(jià)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)，通過多級(jí)色譜分離、一維/二維紅外光譜、一維/二維核磁共振波譜、原子力顯微鏡、掃描電鏡等多技術(shù)聯(lián)用，首次在枸杞來源的果膠多糖中發(fā)現(xiàn)并闡明了一種全新的“糖支架－網(wǎng)絡(luò)”結(jié)構(gòu)。其核心突破在于首次揭示了阿拉伯半乳聚糖-II（AG-II）結(jié)構(gòu)域的雙重分子構(gòu)型：它不僅作為鼠李半乳糖醛酸聚糖-I（RG-I）骨架的共價(jià)側(cè)鏈，更能以自主結(jié)構(gòu)域的形式獨(dú)立存在。
圖1 枸杞果膠組分及其6個(gè)亞組分的分離純化與均一性檢測(cè)色譜圖
圖2 LBPA-Ia和LBPA-Ib的核磁共振波譜圖
圖3 枸杞果膠組分 A、組分 B 及總果膠組分的官能團(tuán)與形態(tài)特征
圖4 枸杞果膠核心結(jié)構(gòu)分析
圖5 枸杞果膠的核心結(jié)構(gòu)特征
在慢性束縛壓力誘導(dǎo)的小鼠腸道炎癥模型中，活性最優(yōu)的果膠組分（LBPA-III，100 mg/kg.bw）可顯著減輕結(jié)腸組織損傷，恢復(fù)細(xì)胞因子平衡（如TNF-α水平降低、白介素IL-10水平升高），并抑制中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)。機(jī)制層面，LBPA-III通過重塑腸道菌群結(jié)構(gòu)（如降低Helicobacteraceae豐度、升高Muribaculaceae豐度）、下調(diào)促炎脂質(zhì)代謝物（如1,2-dierucoyl-PE）水平，以及調(diào)控內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)（如CB2水平升高、FAAH水平降低）發(fā)揮抗炎作用。上述研究揭示，枸杞果膠AG-II與RG-I–AG-II這種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)范式，通過“超分子偽降解”機(jī)制協(xié)同調(diào)控腸道菌群，并激活“腸道菌群-代謝物-內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)”軸，從而高效抑制腸道炎癥。
圖6 枸杞果膠組分對(duì)慢性束縛小鼠結(jié)腸組織及腸道菌群的影響
圖7 枸杞果膠組分對(duì)腸道內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)通路及緊密連接蛋白表達(dá)水平的影響
圖8 論文摘要圖
研究結(jié)果以?Dual-configuration arabinogalactan-II synergizes with rhamnogalacturonan-I in Lycium barbarum pectin to construct an intestinal anti-inflammatory glycan scaffold?為題，于2026年1月11日在糖化學(xué)期刊?Carbohydrate Polymers（中國科學(xué)院化學(xué)一區(qū)TOP期刊，IF 12.5）在線發(fā)表。西北高原所碩士研究生李國強(qiáng)為論文第一作者，博士研究生喬亞俊、碩士研究生王倩楠為共同第一作者，西北高原所畢宏濤研究員、魏立新研究員和成都醫(yī)學(xué)院高婷婷教授為共同通訊作者。該工作得到了國家自然科學(xué)基金（82171863）、中央財(cái)政引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項(xiàng)資金（2025ZY010）和四川天府峨眉計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2026.124914
