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)糖醇應用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室”、以及與中糧營(yíng)養健康研究院共同建立的“功能性食品原料開(kāi)發(fā)與評價(jià)聯(lián)合實(shí)驗室”長(cháng)期圍繞功能性糖醇代謝調控與腸道健康這一重要科學(xué)問(wèn)題，致力于糖醇的功能性研究及在健康食品領(lǐng)域中的應用。經(jīng)過(guò)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)院朱炫博士團隊，中糧營(yíng)養健康研究院應劍博士團隊在國際一流期刊Microbiome發(fā)表了題為“基于腸道菌群代謝互養的木糖醇提升結腸丙酸原位合成”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理及其靶向調控菌群代謝流的機制，為木糖醇在健康食品領(lǐng)域的應用提供了新的思路。

木糖醇，甜度與蔗糖類(lèi)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(guò)程中的關(guān)鍵酶表達、菌落豐度及短鏈脂肪酸（SCFAs）的產(chǎn)生的系統性關(guān)聯(lián)分析。

研究發(fā)現，木糖醇不會(huì )顯著(zhù)影響腸道微生物組的結構，然而，它增加了SCFAs的產(chǎn)量，特別是內腔中的丙酸和粘膜中的丁酸，并在體外改變了其相應的細菌。在分子水平上，發(fā)現了木糖醇脫氫酶（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，它們被認為是木糖醇消化中的關(guān)鍵細菌。結果顯示，木糖醇可以顯著(zhù)地提升SCFAs的產(chǎn)量，降低結腸pH，并通過(guò)代謝互養機制，通過(guò)菌群代謝的定點(diǎn)控制實(shí)現了結腸內定點(diǎn)原位丙酸合成，從而保持各關(guān)鍵菌群在一定的范圍內波動(dòng)，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(shí)，動(dòng)態(tài)平衡腸道微生物組的相對數量，保持了腸道環(huán)境的穩定性，從而促進(jìn)宿主的健康。

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