近日，国际食品期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》刊登了陕西师范大学食品工程与营养科学学院胡新中、马蓁谷物科学与营养团队题为“Isolated Pea Resistant Starch Substrates with Different Structural Features Modulate the Production of Short-Chain Fatty Acids and Metabolism of Microbiota in Anaerobic Fermentation In Vitro”的封面文章（Front Cover）（具有不同多尺度结构特性的豌豆抗性淀粉底物调控体外厌氧发酵中短链脂肪酸的产生和微生物的代谢）。马蓁副教授为通讯作者，周定婷为第一作者。

抗性淀粉(RS)具有众多的生理学益处，如提升饱腹感、降低肠道通过时间、减轻高血糖/高血脂、改善胰腺功能异常和在肠道健康维持中发挥积极作用，因而其受到越来越多的关注。一些与RS摄入相关的健康益处可以通过肠道微生物对其的发酵来进行调节。短链脂肪酸(SCFAs)作为RS发酵的主要终产物，对人体的生理机能尤为重要。饮食调整引起的靶向变化可能调节产生的SCFAs比率，从而在肠道微生物和宿主中引起多样的生理和代谢反应。

RS2（抗性淀粉颗粒）是天然豌豆淀粉中的主要抗性淀粉类型。将天然豌豆淀粉在100℃下加热30分钟，RS2将消失。同时，豌豆淀粉发生糊化/降解和回生，可以形成III型抗性淀粉RS3。部分加工方式可以增加不同植物来源淀粉中的RS3的形成，包括酶促脱支、酸水解以及这两种方法的结合使用。更短的、线性的、酸/普鲁兰酶修饰的淀粉葡聚糖在回生期间具有更好的流动性，因而能够更快速的再聚集。不同类型及不同来源抗性淀粉的多尺度结构呈现出显著差异，体外和体内的研究表明具有不同多尺度结构特征的抗性淀粉虽都呈现出对人体酶消化的抵抗，但其对肠道微生物群落的影响不同，因而对SCFA的产生带来很大的影响。到目前为止，有部分研究针对通过监测短链脂肪酸的产生和微生物群的变化，对人体粪便培养液中难消化膳食纤维的体外发酵能力进行了研究报道，然而，目前缺乏RS结构、SCFA产生和微生物群落之间关系的相关信息和知识。在本研究中，研究人员分别从天然豌豆淀粉和不同加工方式获得的豌豆淀粉中分离出具有不同结构特性的II型与III型抗性淀粉，并对其24小时体外厌氧发酵后获得的相应发酵残留物的扫描电镜和共聚焦激光扫描显微(CLSM) 变化、短链脂肪酸组成、微生物组成和多尺度结构特性进行了探究。

结果表明，抗性淀粉的结构差异决定了其降解模式、SCFA产量、及微生物群落结构。随发酵过程的进行，不同抗性淀粉底物结晶度的提高、双螺旋含量、分子量分布、小角X-射线散射幂定律指数和形态特征的变化均受到不同程度的影响。同时，相比于低聚果糖（阳性对照），经24小时体外粪便发酵后作为底物的抗性淀粉能产生显著性更高水平的丁酸、丙酸和总SCFA。具有不同结构特性的抗性淀粉底物能够引起Bifidobacterium spp.，Eubacterium spp.和Faecalibacterium spp. 的不同生长繁殖。该研究有助于深入理解豌豆抗性淀粉的结构与肠道微生物酵解特性间的关系，为合理选择加工方式及健康食品的目标功能化设计提供理论基础。

原文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.0c08197