7菌模型破解枸杞多糖调控密码！Electrotek助力精准微生态研究登顶《Food Bioscience》

在肠道微生态研究中，复杂菌群互作常如“黑箱”般难以解析，近日，西安工程大学与大连工业大学团队在食品科学权威期刊《Food Bioscience》（IF>5.2）发表突破性研究：他们创新性地构建了7菌简化肠道模型（含拟杆菌门、厚壁菌门、变形菌门代表菌株），首次精准揭示枸杞阿拉伯半乳聚糖（LBP-3）通过调控“菌-菌互作”和“菌-代谢物”网络，选择性抑制致病菌、促进益生菌生长的分子机制。

LBP-3/

核心发现彰显应用潜力

精准抑菌促生：LBP-3显著抑制机会致病菌大肠杆菌（E. coli），同时促进益生菌植物乳杆菌（L. plantarum）及关键拟杆菌（B. uniformis, P. vulgatus, B. thetaiotaomicron）增殖；

代谢物调控优势：LBP-3组丙酸产量是菊粉（INU）对照组的4.2倍，色氨酸、5-甲基硫代腺苷等有益代谢物显著提升；

代谢通路靶向：LBP-3特异性调控色氨酸代谢、精氨酸/脯氨酸代谢通路，为改善肠炎、代谢疾病提供新靶点。

图展示了合成微生物联合体发酵48小时后LBP-3和INU的变化。图中显示了LBP-3 (A)和INU (B)的剩余糖含量，以及LBP-3 (C)和INU (D)的分子量变化。SF组、LBP-3组和INU组分别代表基础营养生长培养基中添加了无糖、L. barbarum阿拉伯半乳聚糖和菊粉的情况。数据以平均值±标准差（n = 3）的形式呈现，与0小时组相比，*p < 0.05；**p < 0.01；***p < 0.001；****p < 0.0001。

厌氧工作站/

简化模型研究的“生命支持系统”

本研究的关键突破依赖于对严格厌氧菌（拟杆菌属）和兼性厌氧菌（乳杆菌、大肠杆菌）的共培养，团队明确指出：

“所有拟杆菌、乳杆菌均在Electrotek AW500SG厌氧工作站（10% H₂, 10% CO₂, 80% N₂, 37°C）中培养至稳定期，并持续维持厌氧环境进行48小时发酵实验。”

跨菌种兼容性：同步保障严格厌氧菌（如P. vulgatus）活性与兼性厌氧菌功能真实性，避免氧气干扰导致的代谢偏差；

长时程稳定性：48小时连续培养中保持厌氧环境恒定，确保菌群互作数据可靠性（尤其关键于代谢物时序分析）；

精细化控制：为简化模型中的交叉喂养（Cross-feeding）研究提供基础——拟杆菌降解LBP-3释放的寡糖被乳杆菌利用，此过程严格依赖厌氧环境。

为何顶级研究选择Electrotek？

数据可重复性保障：在菌株共培养、代谢物检测等高精度实验中，设备均匀稳定的腔体厌氧环境是差异代谢物（如丙酸、色氨酸）定量准确的前提；

跨学科应用能力：从微生物培养（16S rRNA测序）到代谢组学（LC-HRMS）的多模态实验，要求设备无缝衔接不同研究阶段；

机制研究的基石：研究者发现“脯氨酸/谷氨酸水平与拟杆菌丰度显著相关”——如此精细的菌-代谢物关联分析，必须排除氧气干扰导致的假阳性结果。

启示/

从实验室到产业化的

该研究不仅证实LBP-3作为益生元的应用潜力，更示范了简化菌群模型+厌氧控制在功能食品开发中的高效性：

通过精确控制变量，可快速筛选靶向调控特定菌株（如抑制E. coli、促进L. plantarum）的功能成分，大幅缩短产品研发周期。

Electrotek AW500SG厌氧工作站，已成为肠道微生态前沿研究的标配设备，其气体精密调控、温湿度稳定性、厌氧恢复速度等性能，为菌群互作、代谢物传递、病原菌抑制等研究提供“高还原度”的肠道模拟环境。