浙江華康藥業(yè)股份有限公司與浙江工商大學(xué)合作的“中國輕工業(yè)糖醇應(yīng)用技術(shù)重點實驗室”、以及與中糧營養(yǎng)健康研究院共同建立的“功能性食品原料開發(fā)與評價聯(lián)合實驗室”長期圍繞功能性糖醇代謝調(diào)控與腸道健康這一重要科學(xué)問題，致力于糖醇的功能性研究及在健康食品領(lǐng)域中的應(yīng)用。經(jīng)過不懈的努力，3月18日，浙江華康藥業(yè)與浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院朱炫博士團(tuán)隊，中糧營養(yǎng)健康研究院應(yīng)劍博士團(tuán)隊在國際一流期刊Microbiome發(fā)表了題為“基于腸道菌群代謝互養(yǎng)的木糖醇提升結(jié)腸丙酸原位合成”的研究文章（Xiang, S., Ye, K., Li, M. et al. Xylitol enhances synthesis of propionate in the colon via cross-feeding of gut microbiota. Microbiome 9, 62 (2021). https://doi.org/10.1186/s40168-021-01029-6），揭示了木糖醇作為益生元的機(jī)理及其靶向調(diào)控菌群代謝流的機(jī)制，為木糖醇在健康食品領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的思路。

木糖醇，甜度與蔗糖類似，甜感好，是最受歡迎的糖替代品之一。以往關(guān)于木糖醇的研究主要集中在口腔微生物，大量未被吸收的木糖醇如何被微生物利用機(jī)制尚不清楚，此外，很少有涉及木糖醇對于腸道微生物消化過程中的關(guān)鍵酶表達(dá)、菌落豐度及短鏈脂肪酸（SCFAs）的產(chǎn)生的系統(tǒng)性關(guān)聯(lián)分析。

研究發(fā)現(xiàn)，木糖醇不會顯著影響腸道微生物組的結(jié)構(gòu)，然而，它增加了SCFAs的產(chǎn)量，特別是內(nèi)腔中的丙酸和粘膜中的丁酸，并在體外改變了其相應(yīng)的細(xì)菌。在分子水平上，發(fā)現(xiàn)了木糖醇脫氫酶（EC 1.1.1.14），木酮糖激酶（EC 2.7.1.17）和木酮糖磷酸異構(gòu)酶（EC 5.1.3.1）是木糖醇代謝中的關(guān)鍵酶，并存在于擬桿菌屬（Bacteroides）和毛螺菌科（Lachnospiraceae）中，因此，它們被認(rèn)為是木糖醇消化中的關(guān)鍵細(xì)菌。結(jié)果顯示，木糖醇可以顯著地提升SCFAs的產(chǎn)量，降低結(jié)腸pH，并通過代謝互養(yǎng)機(jī)制，通過菌群代謝的定點控制實現(xiàn)了結(jié)腸內(nèi)定點原位丙酸合成，從而保持各關(guān)鍵菌群在一定的范圍內(nèi)波動，不產(chǎn)生劇烈的菌落豐度多樣性分布變化，在改善腸道微環(huán)境同時，動態(tài)平衡腸道微生物組的相對數(shù)量，保持了腸道環(huán)境的穩(wěn)定性，從而促進(jìn)宿主的健康。

   本研究為木糖醇作為益生元的機(jī)理及其他在腸道菌群調(diào)控等方面的研究提供了理論依據(jù)，為木糖醇在健康食品領(lǐng)域的研究與應(yīng)用提供了新的思路。