易建勇，赵圆圆，毕金峰，吕 健，周 沫，刘大志，冯舒涵

    (中国农业科学院农产品加工研究所 农业农村部农产品加工综合性重点实验室 北京100193)

    果胶是自然界中分布最广泛、结构最复杂、含量最丰富的植物源酸性杂多糖，其含量通常可占到植物细胞壁干重的15%～40%[1]。果胶分子主链是由150～500 个-D-半乳糖醛酸基通过(1-4)糖苷键连接而成的，通常以部分甲酯化状态存在，其侧链由鼠李糖、半乳糖、阿拉伯糖等中性糖组成[2]。过去一个世纪，国内外学者在不同来源果胶的提取、组分分离分析及结构鉴定等方面开展了大量的研究，对其化学结构、合成降解、理化功能及对植物生理的作用有了较全面和深入的认识。除了被作为食品添加剂广泛用于食品工业外，果胶还因具有抑制体重增长，降低血糖水平，控制脂质消化，降低胆固醇，改善肠道屏障功能、降低结肠癌发生率等多种健康功效[3-7]而被广泛用于药品和功能食品中。果胶的多种健康作用都与其参与肠道微生物酵解过程相关。随着人们对肠道微生物认识的逐渐深入，相关前沿研究备受关注，然而，总体来说相关认识仍有限。揭示果胶结构与其功能的关系至今仍是食品科学的难点和前沿领域，明确果胶结构与其结肠酵解特性的构效关系，对指导果蔬食品加工和制备功能型膳食纤维具有重要意义。

    果胶在胃-小肠消化阶段和结肠发酵阶段发挥健康功效的作用机制不同。果胶在胃和小肠消化阶段，自身结构的稳定性较高，其吸水膨胀和对食糜黏度的提升可延迟胃排空并延长小肠消化时间，延缓碳水化合物等的吸收，增加食物饱腹感并防止血糖浓度波动过大，还可与胆汁酸结合，从而控制脂质消化[8-9]。在结肠发酵过程中，果胶可作为许多肠道微生物的碳源，选择性地刺激其生长和增殖，从而改善菌群结构[10-11]。有研究表明，果胶的肠道酵解特性与其精细结构密切相关[12]。特定的结构单元诱导微生物分泌特定糖苷酶，由此才实现对果胶的降解[13]。此外，肠道菌群的代谢产物——短链脂肪酸可被结肠细胞吸收[13-14]，发挥抑制脂质代谢，维护肠道屏障功能和刺激结肠受损组织愈合等作用[15]。同时，短链脂肪酸可降低大肠pH 值，抑制有害腐败菌的生长，并减少蛋白质发酵产生有害代谢产物[16]。综上，明确果胶精细结构对肠道中降解果胶优势菌属及果胶酶的影响是弄清果胶精细结构与其肠道发酵特性构效关系的关键。

    果胶对其在肠道中发酵速率和大肠菌群的影响，取决于果胶的多尺度精细结构。研究表明，果胶的不同来源[17-18]、提取方式[19]，酯化度[20-23]、分子质量[10，24-25]、中性糖组成[26]等结构特征均可显著影响其肠道发酵特性 ......