討論桑黃多醣時,常見的第一個問題是這類大分子能不能被人體吸收。這個問題並沒有錯,卻只涵蓋了其中一條可能路徑。許多結構較大的多醣不會以原來的完整形式大量通過小腸進入血液,而會繼續到達大腸,與腸道微生物、消化後殘留的食物成分及腸道黏膜共同作用。部分微生物具有分解複雜碳水化合物的酵素,能把可利用的多醣片段轉化為較小分子與短鏈脂肪酸,因此,多醣研究不能只問「吸收了多少」,還要觀察它是否改變發酵環境、菌群組成與代謝物。
桑黃多醣與腸道微生態之間的研究,目前主要來自化學分析、體外發酵和動物模型。不同研究使用的材料可能是完整子實體粉、熱水粗萃取物、乙醇沉澱多醣、進一步除蛋白或透析後的多醣分畫,也可能來自菌絲體或發酵液。這些樣品的分子量、單醣組成、純度及伴隨成分並不相同,進入腸道後可被微生物利用的方式也可能不同。理解研究結果之前,必須先確認研究測試的是哪一種桑黃、哪一種原料型態,以及資料來自試管、動物還是人體。
桑黃多醣進入腸道後,不只剩下吸收問題
多醣是由多個單醣以不同糖苷鍵連接而成的分子群,不是一個固定結構的單一成分。人體自身的消化酵素只能有效分解部分碳水化合物,某些分支較多、分子量較大或鍵結方式特殊的多醣,可能較難在小腸被完全分解。進入大腸後,腸道微生物所攜帶的碳水化合物活性酵素會參與後續利用,不同菌群可以使用的多醣結構並不一致,因此同一個樣品在不同個體的腸道環境中,也可能形成不同的代謝結果。
微生物發酵多醣時,可能產生乙酸、丙酸、丁酸及其他短鏈脂肪酸,也會改變腸腔酸鹼值、氣體與其他代謝物。短鏈脂肪酸可以作為研究腸道發酵的一組指標,但不能只要數值增加就一律解讀為更健康;需要同時查看是哪一種酸、產生量、比例、採樣時間與宿主模型。多醣是否能被發酵,也不等同於已具備人體「益生元」效果,因為益生元概念還涉及被特定宿主微生物選擇性利用,以及是否帶來經適當研究證明的健康效益。
研究中的子實體多醣不是完整桑黃粉體
Huang等人於2022年使用的是 Sanghuangporus vaninii 子實體所製備的多醣分畫。研究先將乾燥子實體粉以70%乙醇超音波處理,去除部分醇溶性物質,再以水進行超音波及加熱萃取;濃縮液加入四倍體積的95%乙醇沉澱,之後以Sevag法除蛋白、使用3.5 kDa截留分子量的透析膜處理,最後冷凍乾燥得到研究樣品SVP。該流程的萃取率為1.91 ± 0.25%,樣品總糖含量為60.06 ± 1.67%,蛋白質為3.41 ± 0.64%,研究分析認為其中以較小分子量的多醣為主。
這些條件十分重要,因為動物實際攝取的是經過脫除醇溶物、熱水萃取、乙醇沉澱、除蛋白與透析後的多醣樣品,而不是把完整子實體磨粉後直接餵食。完整粉體還包含細胞壁、不溶性纖維、蛋白質、多酚及其他小分子,消化與發酵行為可能不同;菌絲體和發酵液中的多醣也可能具有不同分子量與結構。桑黃多醣綜述指出,菌株、原料部位、萃取與純化程序都可能造成結構及研究活性的明顯差異,因此不能只看到「桑黃多醣」四個字,就把不同研究視為同一種材料。
動物模型如何建立多醣、菌相與代謝物之間的連結
該研究使用40隻雄性ICR小鼠,先以高蔗糖、高膽固醇飲食餵養四週,再於一週內三次注射45 mg/kg鏈脲佐菌素,建立第二型糖尿病相關模型。成功建模的小鼠被分為糖尿病對照組、每日100 mg/kg metformin組、每日100 mg/kg SVP低劑量組與每日300 mg/kg SVP高劑量組,每組8隻,持續口服介入四週。研究觀察體重、空腹血糖、葡萄糖耐受、胰島素阻抗、血脂、發炎細胞激素、糞便短鏈脂肪酸,以及以16S rRNA定序分析的腸道菌群結構。
研究報告顯示,在這套特定疾病小鼠模型中,SVP組的多項糖脂代謝與發炎指標相較糖尿病對照組發生變化,高劑量組糞便中的乙酸、丙酸、異丁酸、正丁酸、異戊酸與正戊酸也顯著增加。例如高劑量SVP組相較糖尿病對照組,乙酸、丙酸與正丁酸分別增加約203.83%、220.56%與723.30%。這些百分比建立在模型組原本多種短鏈脂肪酸明顯降低的基礎上,因此應理解為特定組別間的相對變化,不能直接轉換成一般人食用桑黃後會增加相同比例。
16S定序與菌群比例提供的是組成線索
16S rRNA定序是利用細菌基因中的特定區域辨識樣本內可能存在哪些細菌類群,並估計其相對豐度。Huang等人的研究中,糖尿病對照組與正常組的菌群分布出現差異,SVP介入後,Firmicutes、Bacteroidetes及部分菌屬的相對比例也發生變化;研究摘要中特別列出Flavonifractor、Odoribacter降低,以及Weissella、Alloprevotella、Dubosiella增加。高劑量SVP組的Firmicutes/Bacteroidetes比值由糖尿病對照組的5.91降至1.35,接近正常組1.80的方向。
這些數據能描述該小鼠模型中菌群結構如何隨處理改變,但不能將單一菌屬固定分成「好菌」或「壞菌」,也不能把Firmicutes/Bacteroidetes比值視為適用於所有疾病與人群的通用健康分數。16S分析通常提供相對比例,某一菌群比例上升,可能是它本身增加,也可能是其他菌群減少;研究利用PICRUSt2推估的代謝功能,則是根據菌群標記基因預測可能具有的功能,不等同於直接測量實際代謝通量。若要建立更完整的因果關係,還需要結合絕對菌量、宏基因體、代謝體、屏障功能,甚至菌群移植或特定菌株驗證。
從動物模型到人體,還隔著劑量與原料差異
這項研究可以支持的結論,是特定 S. vaninii 子實體多醣分畫在高蔗糖、高膽固醇飲食加鏈脲佐菌素建立的小鼠模型中,與菌群組成、短鏈脂肪酸及多項宿主指標的變化同時出現。它無法單獨證明菌相改變就是所有代謝結果的直接原因,也不能推論完整桑黃粉、不同物種或不同萃取製程會產生相同結果。每日100或300 mg/kg的小鼠劑量亦不能依體重直接換算成人體食品攝取量,因為動物與人體的消化、代謝、腸道菌群和暴露方式皆不同。
另一項2024年代謝體研究比較 S. vaninii 菌絲體與不同採收年期子實體,在同一分析平台中共偵測864種代謝物,並發現菌絲體、子實體及不同年期之間存在大量差異。這項研究主要分析甲醇萃取後的小分子代謝物,並不是腸道菌相試驗,但它再次說明「桑黃原料」不是單一固定化學背景。當多醣與多酚、胺基酸、脂質及其他成分共同存在於完整粉體中,其腸道發酵結果不能由純化多醣研究直接代表。
綠品實驗室如何把腸道研究落在實際原料上
在綠品現有原料系統中,與腸道微生態最直接相關的是兩種不同研究材料。第一種是室內固態培養約186天後採收、乾燥並微細化的完整桑黃子實體粉,其研究重點是消化後保留下來的多醣與不溶性基質有多少、是否能被腸道菌群發酵,以及不同生產批次是否形成相近的發酵與代謝輪廓。第二種是ProMyco Enhance™菌絲共生強化發酵原料,桑黃菌絲、益生菌與天然穀物或植物性基質在固態系統中共同生長與轉化,樣品同時包含菌絲、發酵後基質與微生物作用形成的成分,不能以子實體純化多醣的數據直接替代。
綠品研發實驗室在這類研究中的角色,是先把原料身分與製程固定,再逐步建立可比較的腸道研究資料。體外研究可先經模擬胃腸消化,確認樣品在消化前後的總糖、分子量或成分指紋變化,再以厭氧糞便發酵系統觀察pH、殘餘醣類、氣體及乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸;菌相可透過16S定序或更進一步的宏基因體分析,與代謝物資料共同判讀。ProMyco Enhance™樣品則需要未發酵基質、單獨桑黃菌絲、單獨益生菌與共同培養等對照,才能區分結果來自原始穀物、菌絲生長、微生物轉化或共培養交互作用。
腸道資料如何回到配方與批次判讀
體外發酵的用途,是用相對可控的方法篩選原料與配方,而不是直接宣告人體效果。若某一批子實體粉或共培養原料在相同接種來源和發酵條件下,反覆呈現接近的醣類消耗、短鏈脂肪酸與菌群變化,便可進一步檢查這些結果是否與原料的多醣分子量、單醣組成、粒徑、乾燥條件或發酵批次有關。相反地,若結果變動很大,也需要先排除糞便供體差異、培養基、氧氣暴露、採樣時間與分析方法,而不能立即歸因於產品品質。
這類資料也能協助區分不同產品開發方向。完整子實體微細化粉適合研究多成分原料經消化後的整體可發酵性;經分離的多醣則適合釐清分子量、結構與菌群利用之間的關係;ProMyco Enhance™更適合比較發酵前後基質及共培養所造成的代謝差異。當體外結果穩定後,才有基礎評估動物試驗、人體耐受性或隨機對照研究。研究流程的重點,是讓每一個結果都能回到明確樣品與製程,而不是把所有腸道資料集中成一句「對腸道有益」。
結語
桑黃多醣與腸道微生態的研究,改變了只從吸收率理解天然大分子的方式。多醣可能在小腸消化後繼續到達大腸,被不同微生物利用並形成短鏈脂肪酸與其他代謝物;研究者則透過成分分析、16S定序、代謝物測量及宿主指標,逐步建立多醣、菌群與生理變化之間的關聯。這些關聯必須放回物種、樣品製備、動物模型、劑量和分析方法中理解,不能從單一菌群比例或一組短鏈脂肪酸數字直接推論人體效果。
對綠品的實際研發而言,腸道微生態不是用來替既有產品增加一個流行名詞,而是用來比較完整子實體粉、純化多醣與ProMyco Enhance™共培養原料在消化和發酵後形成何種差異。當菌種來源、培養、採收、乾燥與發酵批次都能追溯,體外腸道資料才有機會與原料規格連結,並進一步支持配方篩選及後續動物或人體研究。現有動物資料提供的是一條可被驗證的研究路徑,而不是已經完成的人體產品結論。
參考資料
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Wang, H. et al.(2022),Current advances and potential trends of the polysaccharides derived from medicinal mushrooms sanghuang,Frontiers in Microbiology。https://www.frontiersin.org/journals/microbiology/articles/10.3389/fmicb.2022.965934/full
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衛生福利部食品藥物管理署(2019),食品及相關產品標示宣傳廣告涉及不實、誇張、易生誤解或醫療效能認定準則,衛生福利部食品藥物管理署。https://www.fda.gov.tw/TC/newsContent.aspx?cid=3&id=25314
