肠道作为人体的重要器官，不仅是消化吸收的主要场所，更是一个包含细菌、古菌、真菌等多种微生物群落的复杂共生生态系统。其中，肠道菌群（Gut microbiota）的数量与人体体细胞相当，其遗传物质总量远超人类基因组，也被称为人类的“第二基因组”，对人体健康发挥着重要的调控作用。健康成年人肠道菌群以拟杆菌门（Bacteroidetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinobacteria）和疣微菌门（Verrucomicrobia）为主，其中拟杆菌门与厚壁菌门占比约90%。宿主的饮食模式、环境暴露、遗传易感性、药物干预和心理状态等因素对肠道菌群结构与功能具有显著调控作用。

　　生物活性多糖（Bioactive polysaccharides）作为一类具有特殊功能的非淀粉类聚合物，通常由10个甚至数千个一种或两种以上的单糖通过糖苷键缩合而成，并可共价结合特殊官能团、蛋白质及多肽等组分。这类多糖主要通过与机体组分、机体内微生物间以生化相互作用等方式发挥调节免疫力、维持血糖血脂健康水平、促进肠道微生态平衡、抗氧化、调控体重及神经?；さ裙δ堋Ｉ锘钚远嗵侵饕丛从谥参?、动物和微生物，由于其对消化的抵抗性，主要由肠道菌群降解以发挥生物活性。生物活性多糖与肠道菌群之间的相互作用对宿主健康具有重要影响，一方面，肠道菌群通过自身丰富的碳水化合物活性酶（CAZymes）实现了对生物活性多糖的有效分解和吸收。最新研究表明，肠道菌群的生理特性、遗传物质的不同导致了其对生物活性多糖的分解方式存在差异，这凸显了系统解析这些机制的必要性；另一方面，作为一种重要的能量来源，生物活性多糖对肠道菌群结构和生态相互作用有巨大影响。新的证据表明，微生物共生模式的变化，包括互惠共生、共栖和竞争关系，是功能改变的关键风向标。总之，阐明生物活性多糖、肠道菌群和宿主健康之间关系具有重要科学意义。

　　该综述尝试通过以下几个方面厘清它们之间的关系：（1）阐述了不同肠道菌群对生物活性多糖的降解机制；（2）梳理了生物活性多糖对肠道菌群之间关系的影响；（3）综述了生物活性多糖靶向肠道菌群调控宿主健康的相关研究；（4）提出了生物活性多糖以“齿轮效应”驱动肠道菌群发挥调控宿主健康作用的理论。
 

　　日常饮食中的生物活性多糖主要是被肠道菌群所编码的特异性酶降解。编码糖苷水解酶的基因主要存在于拟杆菌门和厚壁菌门中。此外，不同的肠道菌群对生物活性多糖的降解表现出不同的偏好性。在此，作者总结了不同菌门肠道菌群降解生物活性多糖的机制。
 

　　3  生物活性多糖对肠道菌群关系的影响

　　肠道中有多达1000多种细菌并形成了一个复杂的生态关系网络，对于维持宿主健康至关重要。菌群之间的关系主要可归类为互惠共生、共栖、利用、偏害和竞争等。生物活性多糖作为肠道菌群的关键能量来源，对肠道菌群之间关系产生重要影响，尤其影响肠道菌群之间的共栖、互惠共生和竞争。

 

　　4  生物活性多糖以“齿轮效应”驱动肠道菌群调节宿主健康

　　前期有大量研究，针对生物活性多糖通过肠道菌群调节宿主健康的规律进行了初步的归纳总结。如：微生物导向性食物（Microbiota-Directed Foods，MDFs），特别是其中的膳食纤维（包括生物活性多糖）在宿主健康中发挥着重要作用；植物或海藻来源的多糖通过靶向肠道菌群以改善肠道健康；多糖的来源、结构、分子量等特性对肠道菌群结构和功能存在重要影响等。这些论述加深了我们对多糖、肠道菌群和宿主健康之间关系的理解，但目前关于三者之间的关系仍不明朗，仍然缺乏对其规律的深入洞察?；谌娴奈南鬃凼鲆约白髡?0多年的研究基础，提出“齿轮效应”理论，将生物活性多糖靶向肠道菌群发挥调控健康作用的形式大体分为三类：

　?。?）通过初级降解菌直接发挥改善健康的作用：生物活性多糖通过直接促进其初级降解菌的增殖以发挥改善健康的作用。例如，魔芋葡甘露聚糖（KGM）富集了其降解菌——卵形拟杆菌（Bacteroides ovatus），进而提高肠道内吲哚-3-乙酸（IAA）丰度并激活肠道AhR受体，改善肠道屏障功能和胰岛素抵抗。菊粉直接促进其降解菌——狄氏副拟杆菌（Parabacteroides distasonis）的增殖，产生十五烷酸，修复肠道屏障并改善非酒精性脂肪性肝炎（NASH）等。

　?。?）通过关键功能菌间接发挥改善健康的作用：生物活性多糖被关键初级降解菌降解后，所生成的寡糖或其他物质，诱导关键功能菌的增殖，并产生有益物质发挥改善健康的关键作用。例如，单形拟杆菌（Bacteroides uniformis）降解青稞β-葡聚糖，产生葡萄糖和烟酰胺，促进约氏乳杆菌（Lactobacillus johnsonii）的增殖，进而提高肠道内吲哚-3-乳酸（ILA）水平并激活肠道AhR受体，改善肠道免疫稳态。铁皮石斛多糖（DOP）靶向狄氏副拟杆菌，产生烟酸，激活肠道GPR109a受体，修复肠道屏障并改善胰岛素抵抗；然而，狄氏副拟杆菌并不能直接利用DOP，这表明狄氏副拟杆菌的增殖可能主要归因于某种DOP初级降解菌的“喂养”。

　?。?）通过初级降解菌和关键功能菌共同发挥改善健康的作用：生物活性多糖对肠道菌群的功能和结构的影响是广泛且深远的。在多数情况下，单一或几种细菌丰度的变化可能无法代表生物活性多糖对肠道菌群的整体影响，这可能归因于生物活性多糖的复杂性和肠道菌群的异质性。因此，作者推测存在第三种类型，即初级降解菌和关键功能菌所产生的关键功能物质的集合共同发挥健康调控的主要作用。

　　基于此，作者提出了生物活性多糖通过驱动肠道菌群以调节宿主健康的“齿轮效应”理论：生物活性多糖可直接/间接促进初级降解菌或关键功能菌的增殖，并通过它们所产生的关键功能物质激活/抑制宿主靶点，以一种类似于“齿轮”的工作方式产生健康效应。在此理论中，初级降解菌扮演重要角色，是生物活性多糖发挥健康调控作用的关键“起动器”。

　

　　5   总结与展望

　　生物活性多糖对肠道菌群的影响广泛而深远，其对宿主健康的调控作用可归因于其对菌群结构与功能的重塑效应。然而，生物活性多糖的结构复杂性、肠道菌群的个体差异性及其组成多样性，共同导致了该研究领域的规律难寻、机制不明的现状。作者创新性提出“齿轮效应”理论模型，生动而系统地阐释了生物活性多糖-肠道菌群-宿主健康三者的级联调控关系。该理论特别强调初级降解菌在肠道微生态系统中的核心地位——这类菌群可能对生物活性多糖资源具有分配主导权。综上，“齿轮效应”理论的提出，将加深对生物活性多糖、肠道菌群和宿主健康之间关系的理解，为功能性多糖的精准挖掘指明研究方向并提供重要理论参考。