Introduction
肠道是人体消化吸收营养物质的重要器官，研究发现不合理的膳食会显著增加肠道炎症发生风险。肠道炎症作为一种先天性免疫反应可引发肠黏膜损伤、体重下降及粪便排泄异常。目前，欧洲、美洲及亚洲部分地区炎症性肠病发病率正呈快速上升趋势。研究表明，肠道炎症与遗传及环境因素（尤其是饮食）密切相关。因此，从食物中分离具有缓解肠道炎症作用的生物活性物质已引起广泛关注。
多糖作为食物中重要的生物活性成分，可通过促进益生菌增殖及产生短链脂肪酸来发挥抗炎作用。竹荪（Dictyophora indusiata）是一种富含碳水化合物、蛋白质等营养素的食用菌，其多糖具有抗氧化、抗炎及抗肿瘤等多种生物活性，但传统提取方法存在多糖得率低的技术瓶颈。蒸汽爆破预处理技术通过高压蒸汽分解原料结构，可有效提高目标物质的提取率及生物活性。我们研究发现，采用蒸汽爆破预处理技术可使竹荪多糖（DIPS）提取率较传统热水法提高 2.46 倍。
福建农林大学食品科学学院张怡教授课题组通过脂多糖（LPS）诱导的小鼠炎症模型，系统评价蒸汽爆破处理 DIPS 的抗炎效果，通过疾病表型、炎症因子水平、组织病理学分析、肠道屏障功能、菌群结构及代谢产物等多维度指标，解析其作用机制，为开发 DIPS 功能食品用于肠道炎症防护提供重要理论依据。
图1. 研究摘要图
Results and Discussion
1.DIPS缓解LPS诱导的炎症症状
DIPS 对 LPS 诱导的小鼠炎症反应的影响如图2所示。整体来看，DIPS 对炎症反应具有显著保护作用：DIPS+LPS 组小鼠体重在喂养过程中始终显著高于其他两组（图2B），这可能与 DIPS 促进机体营养吸收有关；LPS 注射后小鼠疾病活动指数（DAI）显著升高，但 DIPS 干预组 DAI 较 LPS 组显著降低（图 2C）。此外，与 LPS 组相比，DIPS 干预组小鼠炎症症状（图 2D-1F）明显减轻，值得注意的是 DIPS 显著改善了 LPS 诱导的小鼠结肠缩短现象。上述结果表明 DIPS 在缓解肠道炎症症状中具有重要作用。
图2. DIPS缓解LPS诱导的小鼠炎症症状
2. DIPS 改善小鼠结肠黏膜层及杯状细胞结构
H&E染色和PAS 染色是评估结肠生理状态（包括黏膜通透性和肠道黏膜完整性）的重要工具。如图 3A 所示，对照组（CON）肠道表面及黏膜基层呈现规则的隐窝结构，而 LPS 注射后隐窝结构被破坏、黏膜层紊乱；值得注意的是，DIPS 干预显著逆转了 LPS 诱导的肠道表面及黏膜基层损伤，修复了紊乱的组织结构，恢复了隐窝结构和黏膜上皮层的完整性，表明 DIPS 可有效缓解肠道炎症。大量研究表明，结肠黏液由杯状细胞分泌，是宿主保护肠道上皮的第一道防线。对照组结肠组织含有大量杯状细胞，而 LPS 组杯状细胞数量显著减少（图 3B）。DIPS 干预后杯状细胞数量明显增加，其分泌的结肠黏液修复了炎症对细胞黏膜的损伤。因此，DIPS 可能通过减轻组织细胞炎症浸润发挥肠道健康保护作用。
图3. DIPS缓解LPS诱导的炎症引起的结肠组织细胞屏障损伤
3. DIPS改善LPS诱导的小鼠肠道屏障功能
DIPS 通过调控促炎细胞因子平衡及修复肠道屏障功能发挥抗炎作用： DIPS干预使 LPS 诱导的 TNF-α 水平显著降低 50%（从 4453.04 pg/mL 降至 2226.52 pg/mL）；同时，DIPS 可显著上调紧密连接蛋白 Occludin（9.86 倍）和 ZO-1（2.69 倍）的 mRNA 表达，修复 LPS 破坏的肠道黏膜屏障结构。分子机制上，DIPS 通过抑制 TNF-α/IL-6 通路减少炎症细胞浸润，并通过增强紧密连接蛋白表达维持肠上皮完整性。
图4. 炎性细胞因子水平
4. DIPS 调节炎症小鼠肠道菌群组成
DIPS 对炎症小鼠肠道菌群组成的影响如图5所示。门水平分析显示，LPS 注射后变形菌门（Proteobacteria）丰度显著升高，而 DIPS 干预组该菌门丰度明显下降（图 5A）。已有研究表明，变形菌门是结肠炎诱因之一。属水平分析显示，DIPS+LPS 组杜氏菌属（Dubosiella）和毛螺菌科 NK4A136 组（Lachnospiraceae_NK4A136_group）丰度显著上调（图 5B-5C）。LEfSe 分析进一步显示，DIPS 干预后双歧杆菌属（Bifidobacterium）、颤螺旋菌属（unclassifled_o_Oscillospirales）和粪杆菌属（Faecalibaculum）显著富集（图 5D）。其中，颤螺旋菌属在改善肠道疾病及菌群失调中具有重要作用，双歧杆菌属和粪杆菌属可通过产生短链脂肪酸缓解结肠炎。综上，DIPS 通过增加肠道菌群物种丰富度及有益菌丰度，有效减轻炎症症状。
图5. DIPS干预对LPS诱导炎症小鼠肠道微生物群落的影响
5. DIPS 促进短链脂肪酸生成
短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群代谢产生的关键稳态维持物质，主要包括乙酸、丙酸和丁酸。如表1所示，LPS 组肠道内容物乙酸水平显著低于对照组，而 DIPS 干预组乙酸水平显著回升。研究表明，乙酸作为丰度最高的 SCFAs，与肠道功能密切相关；丙酸和丁酸则通过调控细胞因子延缓结肠炎症反应。LPS 注射后丙酸和丁酸水平显著下降，DIPS 干预显著逆转了丙酸水平的下降趋势。已有研究证实，双歧杆菌属是乙酸的主要生产者，粪杆菌属亦具备产 SCFAs 能力。本研究中 DIPS 对短链脂肪酸的调控效应与肠道菌群分析结果高度一致。因此，基于短链脂肪酸及肠道菌群组成的分析结果，DIPS 干预对 LPS 诱导的小鼠炎症症状具有显著改善作用。
表1. DIPS 干预对 LPS 诱导炎症小鼠肠道内容物SCFAs代谢的影响（mg/g）
Conclusion
综上，DIPS 可通过减少结肠细胞炎症浸润以恢复肠道屏障功能，并调控炎症细胞因子浓度及表达水平，从而发挥缓解炎症的作用。值得强调的是，DIPS 显著促进了小鼠肠道菌群中双歧杆菌属、颤螺旋菌属及粪杆菌属等有益菌的增殖，并提升了肠道内容物中短链脂肪酸水平。本研究为 DIPS 的抗炎活性提供了新证据，同时为开发预防和缓解肠道炎症的功能食品奠定了理论基础。
第一作者简介
曾志坤，男，福建农林大学食品科学学院2023级硕士研究生。曾以第一作者身份在JCR 1区《International Journal of Food Microbiology》和《Food Bioscience》等期刊发表SCI论文3篇。曾获校三好学生、校学业一等奖学金。
通讯作者简介
潘磊，男，博士、副教授、硕士生导师，福建省引进高层次人才（C类）。近5年主持国家自然科学基金等项目4项，以第一作者或通讯作者在《Carbohydrate Polymers》、《Food Chemistry》以及《Innovative Food Science & Emerging Technologies》等期刊发表SCI论文20余篇，担任Journal of Future Foods等期刊青年编委，Food Chemistry、Carbohydrate Polymers以及《食品工业科技》等国内外期刊审稿专家。
张怡，女，教授、博士、博士生导师，现任福建农林大学食品科学学院副院长、闽台特色海洋食品加工及营养健康教育部工程研究中心主任，2022年获“全国三八红旗手”、2020年获第十四届中国青年科技奖、2019年入选第四批国家“万人计划”科技创新领军人才、2018年入选科技部中青年科技创新领军人才、2016年荣获国务院政府特殊津贴专家称号，兼任福建省营养学会副理事长。近5年来，主持国家自然科学基金2项，国家及省级课题10多项，主持的项目获福建省科技进步一等奖2项、二等奖1项，共发表论文140多篇，其中SCI或EI收录70多篇。
论文网址：https://www.sciopen.com/article/10.26599/FMH.2026.9420107