云南特殊的地理和气候条件，孕育了众多独特的食药两用植物资源。臭参是云南极具代表性的特色民间食药资源之一。臭参，俗称“臭药”，为桔梗科党参属（Codonopsis）植物的根，因具特殊臭味而得名。将其作为民间滋补品在云南地区已有悠久的历史。人们常将臭参鲜品与鸡肉、排骨等炖煮，食用后会矢气频频（排气增多），具有排除体内积气、润肠通便的作用，同时兼具补气生血、健脾益肺等多种功效。多糖是植物中重要的活性物质之一，然而臭参多糖的结构特征及其对肠道微生态的调节作用却一直未被完全阐明。

图1 分子动力学模拟臭参多糖的超分子自组装行为

长期以来，中国科学院昆明植物研究所植物化学与天然药物全国重点实验室吴明一研究员团队，面向人民生命健康和地方经济社会发展的重大需求，致力于云南特色食药植物和高等真菌等生物资源在生命大健康领域的创新利用。该团队持续开展天然多糖的纯化制备、结构解析、药理活性以及成药性评价等相关基础研究，形成了云南特色资源天然多糖功效物质基础研究的创新技术体系，以促进天然糖类新药物的发现与创制。

近期，该团队对云南特色的一种臭参（学名为管钟党参，Codonopsis bulleyana）开展了功效活性成分的发掘研究。结果发现，多糖是其主要的物质成分（粗多糖含量高达16%）。研究人员从中纯化并解析了三种不同分子量的多糖，证实它们均为同源的、由β-(2→1)糖苷键连接的线性菊粉型果聚糖。令人意外的是，这些多糖在水溶液中均能自发组装成稳定的超分子纳米球或圆盘结构。分子动力学模拟证实，这一组装过程是由分子间氢键热力学驱动的自发行为。

图2 臭参多糖调节小鼠肠道微生物的菌群丰度

民间食用臭参后常伴随明显的胃肠道反应（如矢气频频、改善便秘等），这提示臭参可能具有调节肠道菌群的作用。膳食纤维的功效与其结构异质性密切相关，但多糖链长对肠道菌群调节的具体影响仍有待深入研究。为此，研究团队系统探究了不同分子量的臭参多糖对肠道菌群的调节作用。研究揭示：臭参多糖对肠道菌群的调节具有分子量依赖性，且在体内外实验中表现出截然不同的结果。

在小鼠体内实验中，相对高分子量的臭参多糖（CBP1）展现出显著的生理优势：它不仅显著提升了肠道菌群的多样性，降低了嗜黏蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila）等特定肠道微生物的丰度，还有效维持了脂质等关键代谢通路的稳态。然而，在人体粪便体外发酵模型中，低分子量的臭参多糖（CBP3）因结构简单、易被菌群快速利用，在降低厚壁菌门/拟杆菌门（F/B）比值方面表现出最强的效果。多组学分析支持了以下假设：较长的糖链与超分子结构的协同作用，使CBP1成为一种天然“缓释剂”，能够抵抗前端肠道的快速降解，从而持续为远端肠道提供营养；相比之下，体外发酵系统（缺乏完整的生理转运过程）则更青睐结构简单、易于降解的短链多糖。这些发现表明，在真实复杂的生理环境中，肠道转运时间和空间异质性等因素使得高分子量多糖具备独特的生态优势。CBP1凭借其独特的“缓释”与稳态调节能力，有望成为下一代精准微生态恢复剂和功能性食品的候选分子。

图3 臭参多糖的超分子自组装与肠道微生物调节功能研究

该研究不仅阐释了云南特色食药植物臭参发挥肠道健康调节作用的物质基础，也为其在功能性食品等大健康领域的开发应用提供了重要的科学依据。相关研究成果以Physicochemical properties and molecular weight-dependent gut microbiota modulation of inulin-type fructans from Codonopsis bulleynana为题发表在国际权威期刊Carbohydrate Polymers上（Pu et al., Carbohydr. Polym., 2026, 381, 125217）。普德兵助理研究员、硕士生梁涛和李轩为共同第一作者，吴明一研究员为通讯作者。该研究在多糖的结构鉴定和超分子结构表征方面，得到了昆明植物研究所分析测试中心张亮和戴国鑫工程师，以及植物多维成像及多样性分析平台谷志佳工程师和马雨倩助理工程师的大力支持。该研究工作得到了国家重点研发计划、中国科学院B类先导专项、国家自然科学基金、云南省特色植物提取实验室开放课题等项目的共同资助。

文章链接