近日,中国农业科学院烟草研究所烟草功能成分与生物合成创新团队在烟草废弃物的高值化利用研究中取得重要进展。研究团队对烟叶来源果胶的精细结构进行了系统表征,并首次揭示了其作为益生元在调控人体肠道微生物菌群方面的生物学特性,为烟草源功能性糖类资源的开发与利用提供了新的科学依据。相关研究成果发表于《碳水化合物(Carbohydrate Polymers)》(JCR学科排名第一,IF=13.2)。

果胶作为植物细胞壁的重要组分,具有调节肠道菌群平衡、促进短链脂肪酸生成等多种潜在健康功能。果胶是烟叶中含量最高的结构多糖,但其精细结构与其生物活性之间的内在关系尚不明确。针对这一问题,研究团队从烟叶中分离制备果胶组分,深入解析了其以同型半乳糖醛酸聚糖和鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅰ型结构域为主的复杂结构特征。结果表明,烟叶果胶组分可在体外消化条件下保持稳定,并可被肠道微生物有效发酵利用,进而调节菌群结构及短链脂肪酸生成,烟叶果胶的精细结构是影响其肠道发酵行为和生物功能的关键因素。此项成果不仅为深入挖掘烟草源功能糖资源提供了理论依据,也为实现烟草加工副产物向高附加值功能性产品转化开辟了新路径。
烟草所为论文第一完成单位,郭英杰特聘副研究员与张宏博士为论文共同第一作者,高丽伟副研究员为通讯作者。该研究得到了中国农业科学院科技创新工程、中国农业科学院烟草研究所“青年启航计划”、国家自然科学基金等项目的资助。