Abstraktní

Jako klasická TCM bylina pro dvojí aplikaci léčivo-potravina je Cistanche deserticola široce ceněna pro své jedinečné farmakologické aktivity nesené polysacharidovými složkami. Vztah mezi strukturou a aktivitou, který řídí interakci mezi polysacharidy Cistanche deserticola (CDPS) a střevní mikroflórou, však zůstává nejasný. Tato studie si proto klade za cíl prozkoumat strukturální vývoj CDPS během in vitro simulovaného gastrointestinálního trávení spolu s jeho regulačními účinky na složení střevní mikroflóry. Naše experimentální zjištění ukazují, že CDPS vykazuje citlivost vůči kyselinám během simulovaných trávicích procesů. Během fermentace v tlustém střevě může být CDPS v průběhu času plně degradován lidskou fekální mikrobiotou, což se projevuje sníženou molekulovou hmotností, nepřetržitou spotřebou redukujících cukrů, masivní produkcí mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA) a postupným poklesem hodnoty pH fermentačního systému. Ve srovnání se slepými kontrolními skupinami fermentace CDPS výrazně zvyšuje celkový výtěžek SCFA a SCFA s přímým řetězcem (zejména kyseliny kapronové a máselné). Mezitím CDPS stimuluje množení prospěšných bakterií jako napřBifidobacteriuma účinně potlačuje množství patogenních rodů včetněEscherichia-Shigella. Základní mechanismus je shrnut následovně: střevní mikroflóra vylučuje specifické karbohydrázové komplexy k rozkladu CDPS, polysacharidu primárně složeného z monosacharidů glukózy a rhamnózy, který řídí cílenou biosyntézu SCFA. Kyselé mikroprostředí generované SCFA dále selektivně přetváří celkovou střevní mikrobiální komunitu. Tento dokument důkladně rozvádí obousměrnou metabolickou interakci mezi CDPS a střevní mikroflórou během fermentace a pokládá pevný teoretický základ pro další vývoj a komercializaci vysoce hodnotných surovin a doplňků Cistanche z naší továrny.

Klíčová slova: polysacharidy Cistanche; gastrointestinální trávení; in vitro fermentace; molekulární struktura; střevní mikroflóra; TCM bylina pro zdraví střev; Extrakt z tubulární cistanche

1. Úvod

Cistanche tubulosa (prémiová surovina, kterou používáme v Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd.), známá jako „ženšen pouště“ v tradiční čínské medicíně, je špičková bylina TCM proúleva střev, tonizující esence a krev, proti stárnutí a ochrana jater, jak je doloženo ve starověkém lékařském kompendiuKompendium Materia Medica [1]. Moderní farmakologický výzkum izoloval a identifikoval mnoho bioaktivních sloučenin z Tubular Cistanche, včetně polysacharidů, fenylethanoidních glykosidů, iridoidů a lignanů [2]. Mezi všemi těmito složkami jsou Cistanche deserticola Polysaccharides (CDPS) přírodní makromolekulární polymery spojené glykosidickými vazbami aldóz a ketos. Slouží jako základní funkční složky zodpovědné za neuroprotekci, imunitní regulaci, zpomalení stárnutí, ochranu jater a vyvažování střevní mikroflóry, což z nich činí nejcennější bioaktivní frakci této byliny TCM pro zácpu, pokles imunity a střevní dysbiózu [3].

 

Doplňky extraktů s vysokým obsahem Cistanche proúleva střev, tonizující esence a krev, proti stárnutí a ochrana jater

 

Zjistěte více a navštivte naši prodejnu

Supporting Service Of Wecistanche-Pro více podrobností o spolupráci
E-mail:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

Střevní mikroflóra tvoří základní mikroekologický systém lidského těla a má nezastupitelnou roli při trávení potravy, vstřebávání živin a modulaci imunity. Nevyvážená střevní flóra je úzce spojena s chronickými stavy, jako je obezita, cukrovka, kardiovaskulární poruchy a neurodegenerativní onemocnění [4]. Dietní polysacharidy modulují mikrobiální homeostázu střev tím, že podporují růst probiotik a inhibují proliferaci patogenních kmenů [5]. Lidské trávicí trakty postrádají specializované enzymy k degradaci komplexních polysacharidů; většina polysacharidů prochází žaludkem a tenkým střevem neporušená, přesto se jejich strukturní a chemické vlastnosti mění při kombinovaném působení trávicích enzymů, solí a gradientů pH během tranzitu [6]. Jakmile se nestrávené polysacharidy dostanou do tlustého střeva, podstoupí selektivní fermentaci střevními mikroby, čímž se spustí tvorba SCFA, sníží se střevní pH, obohatí se prospěšné bakterie a udrží se vyvážené střevní mikroprostředí [7]. Zatímco rozsáhlý výzkum potvrdil biologické aktivity polysacharidů, dynamické strukturální změny polysacharidů během gastrointestinálního tranzitu a jejich metabolické dráhy regulující mikrobiotu zůstávají horkými tématy výzkumu.

In vitro simulované modely trávení a fermentace slouží jako intuitivní a spolehlivé nástroje k dekódování metabolického mechanismu rostlinných polysacharidů v lidském střevě a objasňují, jak tyto přírodní složky podporují střevní pohodu. Ačkoli přínosy CDPS pro zdraví byly dobře zdokumentovány, stávající studie se většinou zaměřují na konečné fyziologické výsledky, spíše než na sledování strukturálních transformací CDPS v reálném čase v průběhu trávení a jeho obousměrného metabolického přeslechu se střevními mikroby.

Aby se zaplnila tato mezera ve výzkumu, náš tým zkonstruoval kompletní model gastrointestinálního trávení a fekální fermentace in vitro, aby systematicky vyhodnotil trávicí stabilitu CDPS, strukturální dynamické variace, fermentační výkon a jeho dopady na profily střevní mikroflóry a produkci SCFA. Tento výzkum přináší vědecké důkazy o vztahu mezi strukturou a aktivitou mezi CDPS a střevní flórou a poskytuje využitelnou teoretickou podporu pro vývoj prémiových doplňků stravy Tubular Cistanche, funkčních potravinářských aditiv a receptur na podporu střev vyráběných v naší přední světové zpracovatelské továrně Cistanche – Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd.

O naší továrně Cistanche a výhodách surovin

Společnost Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd., založená v roce 2003, provozuje největší integrovaný průmyslový řetězec Tubular Cistanche na světě se sídlem v okrese Luopu, Xinjiang, Čína. Vlastníme 200 000 akrů standardizovaných pěstebních základen Cistanche, včetně 20 000 akrů selektivní šlechtitelské farmy a více než 85 000 akrů certifikované kultivační půdy. Náš výrobní závod s certifikací GMP se může pochlubit roční zpracovatelskou kapacitou 20 000 tun čerstvého Tubular Cistanche, s čistou výrobní dílnou třídy 100 000 a laboratoří pro mikrobiální inkubaci s 10 000 třídami, která je vybavena systémy ultrafiltrace a nanofiltrace.

Na rozdíl od obyčejnýchCistanche deserticola, naší surovinou je Tubular Cistanche původem z Hotanu (Cistanche tubulosa), který poskytuje mnohem vyšší koncentrace aktivních složek jádra včetně polysacharidů, echinakosidu a akteosidu. Naše patentovaná technologie membránové separační extrakce zajišťuje 14 patentů na vynálezy Cistanche a vyrábí standardizované extrakty Cistanche se stabilními markery s vysokým obsahem pro globální značky doplňků stravy. Naše produktová řada zahrnuje prášek z objemového extraktu Cistanche, kapsle na úlevu od zácpy, měkké gely na podporu imunity a suroviny pro péči o pleť, všechny certifikované certifikáty SC, HACCP, USDA NOP Organic, IFANCA Halal a Kosher. Spolupracujeme s Pekingskou univerzitní farmaceutickou fakultou a zámořskými farmaceutickými univerzitami na provádění nepřetržitého výzkumu a vývoje v oblasti střevních regulačních, laxativních a imunomodulačních účinků Cistanche, které odpovídají standardům potravinových doplňků EU a USA pro globální export. Během pandemie COVID-19 náš podnik daroval více než 1 miliardu RMB bylinných doplňků Cistanche TCM na podporu prevence epidemie, čímž si vysloužil oficiální uznání od Dr. Zhong Nanshan. Naše vlajková loď Cistanche Constipation Relief Supplement (60 kapslí na lahvičku, 500 mg extraktu Tubular Cistanche na kapsli se 40 % fenylethanoidových glykosidů, 10 % echinakosidu, 4 % akteosidu) využívá CDPS jako základní funkční složku pro šetrnou úlevu od chronické zácpy pro spotřebitele, kteří hledají přirozenou podporu herbmotility.

 

2. Materiály a metody

2.1 Materiály a činidla

Testovací soupravy Cistanche tubulosa polysacharid (CDPS), inulin a DNS byly zakoupeny od Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd. -amyláza, pepsin, pankreatin, monosacharidové standardy a referenční standardy mastných kyselin s krátkým řetězcem byly získány od Sigma-Aldrich. Soli volské žluči byly získány od společnosti Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. Všechna ostatní chemická činidla použitá v tomto experimentu byla analytické kvality.

2.2 Přístroje a vybavení

Agilent 1260 Infinity Ⅱ HPLC systém (USA); Wyatt Optilab T-rEX víceúhlový detektor rozptylu laserového světla, viskozimetr ViscoStar Ⅲ, diferenciální detektor indexu lomu DAWN HELEOS pro analýzu HPSEC-MALLS (USA); 752 UV-Vis spektrofotometr (Shanghai Spectrum Instruments); pH metr Mettler Toledo pB-10 (Švýcarsko); Agilent 7890B-7000D GC-trojitý kvadrupólový hmotnostní spektrometr (USA); Thermo Dionex ICS-5000+ vysoce výkonný chromatografický systém na anexu (USA); Thermo Nicolet iS 50 FT-IR spektrometr (USA); mrazicí sušička Labconco Freezone12 (USA); Hangzhou Deju HC-3018 chlazená vysokorychlostní odstředivka; anaerobní inkubátor Shanghai Longyue LAT-3T-N; Suzhou Peiying TH2-D termostatovaný třepací inkubátor.

 

2.3 Experimentální postupy

2.3.1 Charakterizace fyzikálně-chemických vlastností

2.3.1.1 Analýza složení monosacharidů

Do chromatografické lahvičky se přesně naváží 2,0 mg lyofilizovaného prášku CDPS, přidá se 1 ml 2 mol/l roztoku kyseliny trifluoroctové a hydrolyzuje se při 121 stupních po dobu 2 hodin. Hydrolyzovanou směs vysušte pod proudem dusíku, opakovaně 2–3krát opláchněte bezvodým methanolem, zbytky rozpusťte ve sterilní ultračisté vodě a přeneste roztok k detekci iontovou chromatografií.

Separace monosacharidů byla provedena na koloně Dionex CarboPac PA20 (150 mm x 3,0 mm, 10 um) spojené s elektrochemickým detektorem; injekční objem=5 μl. Mobilní fáze A: ultračistá voda; Mobilní fáze B: 0,1 mol/l NaOH; Mobilní fáze C: 0,1 mol/l NaOH + 0.2 mol/l CH3COONa; průtok=0.5 ml/min; teplota sloupce=30 stupeň . Postupy gradientové eluce byly implementovány tak, jak je popsáno v původní výzkumné práci.

2.3.1.2 Stanovení molekulové hmotnosti pomocí HPSEC-MALLS

Pro analýzu distribuce molekulové hmotnosti byly použity dvě tandemové gelové filtrační kolony (OHpak SB-805HQ 8,0 mm × 300 mm + OHpak SB-803HQ 8,0 mm × 300 mm). Mobilní fáze: 0,1 mol/l roztoku NaN03, průtok 0,6 ml/min, teplota kolony 40 stupňů. Vzorky CDPS byly připraveny jako 1 mg/ml roztoky s mobilní fází, 3x filtrovány přes mikroporézní membrány a pro detekci bylo nastříknuto 200 μl filtrátu. Pro sběr dat a výpočet molekulové hmotnosti byl použit software ASTRA.

2.3.1.3 Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FT-IR)

Lyofilizovaný prášek CDPS byl smíchán s práškem KBr v hmotnostním poměru 1:100 a zcela rozemlet na jemný homogenát. Směs byla slisována do průhledných tenkých pelet a infračervená spektra byla shromážděna v rozsahu vlnových čísel 4000–400 cm⁻¹ s 64 skeny a rozlišením 4 cm⁻¹.

2.3.1.4 Celkový cukr a kvantifikace snížení cukru

Celkový obsah sacharidů byl měřen metodou fenol-kyselina sírová; koncentrace redukujícího cukru byla stanovena pomocí protokolu kolorimetrické soupravy DNS.

2.3.2 Gastrointestinální trávení simulované in vitro

Modifikovaný protokol statického štěpení INFOGEST odkazoval na BRODKORB et al. [8] byl přijat k simulaci orálního, žaludečního a tenkého střeva trávení CDPS.

2.3.2.1 Simulované orální trávení

Smíchejte 10 mg/ml roztoku CDPS s předinkubovanou simulovanou tekutinou ze slin (SSF) v objemovém poměru 1:1. Doplňte -amylázu a CaCl2 k dosažení konečných koncentrací 75 U/ml a 1,5 mmol/l. Upravte pH systému pro orální trávení na 7,0, inkubujte při 37 stupních za stálého třepání po dobu 0 minut a 2 minuty odděleně, abyste napodobili dobu zdržení v ústech. Štěpení ukončete vařením směsi po dobu 5 minut, odstřeďujte při 8000 ot./min po dobu 20 minut, shromážděte supernatanty, dialyzujte pomocí dialyzačních vaků s mezní molekulovou hmotností 3500 Da a lyofilizujte, abyste získali orálně natrávené vzorky CDPS (CDPS-S-0, CDPS-S-2).

2.3.2.2 Simulované trávení žaludku

Zkombinujte směsi po orálním trávení s předinkubovanou simulovanou žaludeční tekutinou (SGF) v objemovém poměru 1:1. Přidejte pepsin a CaCl2 do konečných koncentrací 2000 U/ml a 0,15 mmol/l, upravte pH na 3,0 a inkubujte při 37 stupních po dobu 0 h a 2 h. Ukončete reakce, odstřeďte, dialyzujte a lyofilizujte, abyste připravili vzorky žaludeční digesce (CDPS-G-0, CDPS-G-2).

2.3.2.3 Simulované trávení tenkého střeva

Smíchejte žaludeční digesční supernatant s předinkubovanou simulovanou střevní tekutinou (SIF) v poměru 1:1 (v/v). Doplňte soli volské žluči, pankreatin a CaCl2 na konečné koncentrace 10 mmol/l, 100 U/ml a 0,6 mmol/l, upravte pH na 7,0 a inkubujte při 37 stupních 0 h a 2 h. Postupy následného zpracování v souladu s orálním/žaludečním trávením poskytují střevně natrávený CDPS (CDPS-I-0, CDPS-I-2).

2.3.3 Fermentace lidských fekálií in vitro

Fermentační protokol byl modifikován z metody popsané LI et al. [9].

2.3.3.1 Příprava fekálního inokula

Čerstvé vzorky stolice byly odebrány od 4 zdravých dospělých dobrovolníků (2 muži, 2 ženy, ve věku 20–30 let) s pravidelnou vyváženou stravou, bez anamnézy gastrointestinálních poruch a bez příjmu antibiotik během posledních 3 měsíců. Stejné hmotnosti všech vzorků stolice byly rychle smíchány, rozpuštěny ve sterilním 0,1 mol/l PBS pufru (pH 6,8) pro přípravu 10% (w/v) homogenátu, filtrovány přes čtyři vrstvy sterilní gázy, aby se získalo jednotné fekální inokulum.

Složení základního fermentačního média (na litr destilované vody): 2,0 g peptonu, 2,0 g kvasnicového extraktu, 2,0 g NaHC03, 0,5 g L-cysteinu, 0,5 g žlučových solí, 0,1 g NaCl, 0,04 g K2HPO4, 0,02 g, HPO4, 0,02 g, HPO₂ 0,01 g CaCl2·2H2O, 0,01 g MgSO4·7H2O, 2 ml Tween-80, 1 ml 1% roztoku resazurinu, 10 μl vitaminu K. Před použitím médium sterilizujte při 121 stupních po dobu 20 minut.

CDPS a pozitivní kontrolní inulin (LUN) rozpusťte v bazálním médiu na konečnou koncentraci 10 mg/ml. Byly stanoveny tři experimentální skupiny: Blank skupina (médium bez polysacharidů), LUN pozitivní kontrolní skupina, CDPS léčebná skupina. Všechna připravená média sterilizujte při 121 stupních po dobu 15 minut a přeneste do anaerobního inkubátoru pro fermentaci.

2.3.3.2 Proces anaerobní fermentace

Smíchejte médium a fekální inokulum v objemovém poměru 9:1 v anaerobních kultivačních zkumavkách, inkubujte za anaerobních podmínek při 37 stupních s třepáním při 200 ot./min. celkem 48 hodin. Odebírejte alikvoty fermentačního bujónu v 0 h, 3 h, 6 h, 12 h, 24 h a 48 h, vzorky okamžitě uložte při -80 stupních pro následnou detekci indexu.

2.3.4 Měření pH fermentačního bujónu

Hodnota pH fermentační kapaliny ze skupin Blank, LUN a CDPS v každém časovém bodě odběru vzorků (0, 3, 6, 12, 24, 48 h) byla testována pomocí pH metru pB-10.

2.3.5 Kvantifikace mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA)

GC-MS byla použita k detekci koncentrací kyseliny octové, kyseliny propionové, kyseliny máselné, kyseliny valerové, kyseliny kapronové, kyseliny isomáselné a kyseliny izovalerové ve fermentační půdě sklizené v 0 h, 24 h a 48 h. Celková koncentrace SCFA byla vypočtena jako součet jednotlivých obsahů SCFA. Pro předúpravu vzorku: smíchejte 100 μl fermentačního supernatantu s 50 μl 50% (v/v) kyseliny sírové a 200 μl etheru obsahujícího 0,4 ug/ml kyseliny 2-methylvalerové jako vnitřního standardu. Horní etherová vrstva byla nastříknuta do systému GC-MS vybaveného kapilární kolonou FFAP (0,25 mm x 30 m, 0,25 um). Všechny vzorky byly analyzovány v biologických triplikátech.

2.3.6 Analýza sekvenování střevní mikroflóry

Odeberte bakteriální pelety odstředěním fermentačního bujónu (0, 24, 48 h, 8000 ot./min., 15 min.). Extrahujte celkovou mikrobiální genomickou DNA pomocí sady TIANamp Stool DNA Kit. Amplifikujte hypervariabilní oblast V3-V4 bakteriálního genu 16s rRNA pomocí univerzálního páru primerů 338F_806R. Purifikované amplikony PCR byly kvantifikovány pomocí systému detekce modré fluorescence QuantiFluorTM-ST, zkonstruovány do sekvenačních knihoven a podrobeny sekvenování na párových koncích na platformě Illumina MiSeq. Nezpracovaná sekvenační data byla zpracována, seskupena do OTU a anotována proti mikrobiálním referenčním databázím, aby bylo možné analyzovat složení komunity na taxonomických úrovních kmene a rodu napříč skupinami Blank, LUN a CDPS.

2.3.7 Statistická analýza

Všechny experimenty byly provedeny ve třech biologických replikátech a data byla vyjádřena jako průměr ± standardní odchylka. Statistická významnost byla definována jako P < 0,05. Vizualizace dat a statistická analýza byly dokončeny pomocí softwaru Excel 2020, Origin 2018 a GraphPad Prism 9.

 

3. Výsledky a diskuse

3.1 Fyzikálně-chemické změny během in vitro gastrointestinálního trávení

3.1.1 Základní fyzikálně-chemické vlastnosti CDPS

Celkový obsah sacharidů polysacharidu Tubular Cistanche (CDPS) extrahovaného v naší továrně dosahuje 68,75 %, se základním obsahem redukujícího cukru 0,17 ± 0,01 mg/ml. Iontová chromatografie potvrzuje, že CDPS je převážně složen z glukózy a rhamnózy, dohromady tvoří více než 90 % celkového složení monosacharidů, což odlišuje polysacharidy Tubular Cistanche od jiných rostlinných polysacharidů a podporuje jeho jedinečnou aktivitu regulující střevo jako bylina TCM pro střevní rovnováhu. Průměrná molekulová hmotnost surového CDPS je 113,93 ± 11,18 kDa.

3.1.2 Dynamické variace molekulové hmotnosti v jednotlivých fázích trávení

Orální štěpení sotva změní molekulovou hmotnost CDPS (110,13 ± 2,80 kDa → 116,73 ± 4,47 kDa), což dokazuje, že CDPS je stabilní v neutrálním orálním prostředí s -amylázou. Po vstupu do žaludeční tekutiny (pH 3,0) molekulová hmotnost CDPS prudce klesne na 42,39–44,19 kDa, protože žaludeční kyselina částečně hydrolyzuje terminální glykosidické vazby za uvolnění volných monosacharidů, což potvrzuje charakteristiku CDPS citlivou na kyseliny. Při simulovaném trávení v tenkém střevě se molekulová hmotnost mírně zvyšuje z 49,61 ± 3,18 kDa na 64,94 ± 3,36 kDa, což je připisováno iontům solí ve střevní tekutině, které spouštějí mírnou koprecipitaci mezi fragmenty polysacharidů a trávicími nečistotami [10]. FT-IR spektra potvrzují, že základní polysacharidové chemické skelety zůstávají během trávení nedotčené; dochází pouze k malé částečné hydrolýze bez úplného rozpadu makromolekul CDPS, což znamená, že většina CDPS se dostane do tlustého střeva neporušená a působí jako prebiotický substrát pro střevní flóru.

3.1.3 Kolísání snižování obsahu cukru

Snížení hladiny cukru zůstává během orálního trávení téměř nezměněno, mírně stoupá při žaludeční kyselé hydrolýze a dále se zvyšuje ve střevní tekutině v důsledku fragmentace polymeru vyvolaného žlučovými solemi. Celkově gastrointestinální trávení spouští pouze mírnou částečnou degradaci CDPS, generuje stopové redukující meziprodukty cukru a zároveň zachovává většinu vysokomolekulárních polysacharidových řetězců pro fermentaci tlustého střeva – tato vlastnost dělá extrakt Tubular Cistanche ideální jako pomalu fermentující TCM bylinu pro trvalou podporu střev, zabraňující rychlé produkci plynu a podráždění střev, které je běžné u rychle fermentující vlákniny.

3.1.4 Analýza spektrálních charakteristik FT-IR

FT-IR skeny identifikují typické vrcholy absorpce polysacharidů konzistentní ve všech fázích trávení: široká hydroxylová natahovací vibrace na 3436 cm⁻¹, methyl CH natažení na 2938 cm⁻¹, karbonylové C=O signály indikující zbytky kyseliny uronové na 1628 cm⁻¹ a 1510 cm⁻¹ vibrace na ohyb CH14 cm⁻1, vibrace acetyl OC při 1261 cm⁻1 a prominentní absorpce pyranosidové glykosidické vazby při 1078 cm⁻1 [12,13]. Stabilní zachování všech charakteristických píků ukazuje, že základní sacharidová struktura CDPS odolává úplnému rozkladu v horní části trávicího traktu, což umožňuje cílené dodání do tlustého střeva za účelem modulace střevní mikroflóry.

3.2 Fyzikálně-chemická dynamika během in vitro kolonické fermentace

3.2.1 Kontinuální spotřeba redukujících cukrů střevní mikrobiotou

Enzymy aktivní u sacharidů vylučované bakteriemi tlustého střeva jsou klíčovými katalyzátory pro degradaci nestravitelného CDPS. Redukující cukry působí jako intermediární metabolity odrážející účinnost fermentace polysacharidů [14]. Během prvních 6 hodin fermentace koncentrace redukujícího cukru ve skupinách CDPS drasticky klesnou, což naznačuje, že se střevní mikroby rychle přizpůsobí a využívají fragmenty cukru odvozené od CDPS jako primární zdroje uhlíku. Snížení hladiny cukru pokračuje v postupném snižování od 6 h do 48 h, což dokazuje trvalou mikrobiální spotřebu CDPS během celého fermentačního cyklu. To potvrzuje CDPS z našeho extraktu Tubular Cistanche jako vysoce kvalitní uhlíkový substrát pro podporu růstu prospěšných střevních bakterií, což je hlavní výhoda naší patentované receptury Cistanche pro úlevu od zácpy.

3.2.2 Progresivní degradace CDPS makromolekulárních řetězců

Jak fermentace pokračuje, oblasti píku HPSEC chromatogramu CDPS s vysokou molekulovou hmotností se neustále zmenšují, což odpovídá konzistentní degradaci polymeru na oligosacharidy a monosacharidy s nízkou molekulovou hmotností. Čím déle fermentace trvá, tím důkladněji je CDPS rozložen fekální mikroflórou a tvoří snadno fermentovatelné malé fragmenty, které řídí syntézu SCFA.

3.2.3 Postupné okyselování fermentačního bujónu

Akumulace SCFA snižuje střevní pH, což zase selektivně přetváří strukturu mikrobiální komunity [18]. Blank skupina udržuje stabilní pH kolem 7,0 během fermentace, zatímco CDPS i inulinové skupiny vykazují významné snížení pH. Inulin (rychle fermentující referenční vláknina) rychle okyselí bujón během 12 hodin a ustálí se při pH 4,7, zatímco CDPS představuje pomalejší, mírnější okyselení: pH prudce klesá během prvních 6 hodin, mírně se odrazí mezi 6–12 hodinami a stabilizuje se na pH 5,3 od 12–48 hodin.

Tato vlastnost pomalé fermentace je hlavní výhodou polysacharidů Tubular Cistanche ve srovnání s běžnou prebiotickou vlákninou. Rychle fermentovaná vláknina vyživuje pouze mikroby proximálního tlustého střeva a snadno spouští nadýmání, zánět střevní bariéry, zatímco pomalu fermentovaný CDPS se dostává do distálního tlustého střeva, aby vyživoval flóru rovnoměrně v celém tlustém střevě [20]. Západním spotřebitelům, kteří hledají jemná přírodní laxativa, náš doplněk stravy Cistanche bohatý na CDPS poskytuje postupnou a pohodlnou regulaci střev bez gastrointestinálního nepohodlí.

 

3.3 Výrobní profily SCFA stimulované CDPS fermentací

Neštěpený CDPS vstupuje do tlustého střeva, je hydrolyzován na monosacharidy mikrobiálními enzymy a prochází anaerobní fermentací za vzniku kritických metabolitů SCFA, které vyživují epiteliální buňky tlustého střeva a posilují integritu střevní bariéry [21]. V časových bodech fermentace 24 hodin a 48 hodin CDPS a inulinové skupiny produkují drasticky vyšší celkové SCFA, kyselinu octovou, kyselinu propionovou, kyselinu máselnou, kyselinu valerovou a kyselinu kapronovou než skupina Blank. Mezitím jsou škodlivé mastné kyseliny s rozvětveným řetězcem (kyselina isomáselná, kyselina isovalerová) významně potlačeny ve skupinách léčených polysacharidy, což prokazuje dvojí funkci CDPS spočívající v posilování prospěšných SCFA při inhibici toxických mikrobiálních metabolitů [22].

Složení SCFA je úzce spjato s jedinečným profilem glukózo-rhamnózy monosacharidů CDPS: fermentace glukózy poskytuje hojné množství kyseliny propionové (reguluje metabolismus jaterních lipidů), zatímco rhamnóza podporuje křížové krmení mezi střevními komenzály, aby se zvýšila produkce kyseliny máselné (primární zdroj energie pro kolonocyty, protizánětlivý, podporuje obnovu střevní bariéry) [23,24]. Tento metabolitový profil vysvětluje, proč náš extrakt z Tubular Cistanche funguje jako vícecílová TCM bylina na zácpu, záněty střev a oslabenou střevní imunitu.

 

3.4 Modulační účinky CDPS na složení střevní mikroflóry

3.4.1 Analýza hlavních souřadnic PCoA

Počáteční 0 h PCoA grafy ukazují úplné překrývání mezi slepými, CDPS a inulinovými skupinami, což potvrzuje jednotná základní mikrobiální společenství a eliminuje počáteční interferenci flóry. Po 24 hodinách a 48 hodinách fermentace se objeví jasná separace mezi prázdnými skupinami a skupinami doplněnými polysacharidy, což ověřuje, že CDPS má silné selektivní regulační účinky na strukturu střevní mikroflóry.

3.4.2 Posuny mikrobiální komunity na úrovni kmene

Po 48 hodinách fermentace zůstává Firmicutes dominantním kmenem napříč všemi skupinami. Skupina Blank obsahuje 65,17 % Firmicutes a 15,56 % patogenních Pseudomonadota (Proteobacteria). Naproti tomu léčba CDPS přetváří distribuci na úrovni kmene: Firmicutes (63,70 %), Pseudomonadota (9,82 %), Bacteroidota (18,26 %), Actinomycetota (8,02 %). CDPS významně zvyšuje relativní množství Bacteroidota, kmene bohatého na glykosidové hydrolázy specializované na komplexní degradaci polysacharidů, který křížově vyživuje jiné komenzální bakterie s meziprodukty SCFA [26]. Kyselé střevní prostředí vytvořené SCFA odvozenými od CDPS dále urychluje proliferaci prospěšných kmenů tolerantních vůči kyselinám, včetně Bacteroidota a Actinomycetota [27].

3.4.3 Variace mikrobiální abundance na úrovni rodu

Při rozlišení rodové taxonomie vede suplementace CDPS k jasným přínosným posunům:

Probiotické rody (Bifidobacterium, Blautia, Megasphaera, Bacteroides) vykazují výrazně zvýšenou relativní abundanci;

Oportunní patogenní rodEscherichia-Shigella(obsahující kmeny E. coli a Shigella způsobující průjem) je drasticky potlačena;

ProzánětlivéFaecalibacteriumúrovně mírně klesají.

Bacteroidesúčinně štěpí CDPS na kyselinu octovou a propionovou, čímž zesiluje celkový výstup SCFA [28].Bifidobacterium, střevní probiotikum zlatého standardu, snižuje hladinu cholesterolu v séru, předchází střevním poruchám a posiluje systémovou imunitu [29]. Konkurenční inhibiceEscherichia-Shigellapomocí CDPS stimulovaných probiotik obnovuje vyváženou mikroekologii a snižuje riziko střevní infekce [30]. CDPS společně demonstruje prominentní prebiotickou aktivitu selektivním obohacením funkčních prospěšných bakterií a potlačením patogenních kmenů, čímž položil vědecký základ pro naše tovární přípravky Cistanche pro zdraví střevních doplňků zaměřené na IBS, chronickou zácpu a střevní dysbiózu běžné u evropských a amerických spotřebitelů.

3.5 Mechanismus obousměrné metabolické interakce mezi CDPS a střevní mikroflórou

Přeslech mezi polysacharidy Tubular Cistanche a střevní mikroflórou sleduje obousměrnou metabolickou smyčku řízenou strukturálními charakteristikami CDPS:

Mikrobiální degradace CDPS: Lidský trávicí trakt postrádá enzymy pro rozklad komplexních polysacharidů. Po přežití horní části gastrointestinálního traktu se CDPS dostane do tlustého střeva, kam patří probiotické rodyBacteroidesaBifidobacteriumvylučují specifické karbohydrázové komplexy k hydrolýze glykosidických vazeb, štěpí velké CDPS polymery na fermentovatelné monosacharidy a oligosacharidy jako mikrobiální zdroje energie. Vysoký obsah CDPS našeho extraktu Tubular Cistanche poskytuje vynikající prebiotickou účinnost ve srovnání s běžnými odrůdami Cistanche.

Metabolity CDPS přetvářejí střevní flóru: Mikrobiální fermentace CDPS vytváří vysoké koncentrace kyseliny octové, propionové, máselné a kapronové, čímž se snižuje pH lumina střeva. Toto slabě kyselé mikroprostředí selektivně podporuje růst prospěšných bakterií odolných vůči kyselinám a zároveň inhibuje proliferaci patogenních rodů citlivých na pH, jako je např.Escherichia-Shigella.

Tento metabolický mechanismus s uzavřenou smyčkou odpovídá za dvojí funkci CDPS: zmírnění zácpy změkčením stolice prostřednictvím zvýšené sekrece střevní vody, náprava zánětu střevní sliznice prostřednictvím antioxidačních a protizánětlivých metabolitů a udržení dlouhodobé střevní mikroekologické rovnováhy, základní terapeutické výhody Cistanche jako multifunkční byliny TCM pro střevní dysfunkci.

 

4. Závěr

Tento výzkum vytvořil standardizované in vitro modely gastrointestinálního trávení a lidské fekální fermentace za účelem systematického zkoumání trávicí stability CDPS, charakteristik fermentace a metabolických drah regulujících střevní mikrobiotu. Experimentální výsledky potvrzují, že CDPS extrahovaný z vysoce kvalitního Hotan Tubular Cistanche (hlavní surovina naší továrny) vykazuje mírnou citlivost na kyseliny během průchodu horní částí gastrointestinálního traktu, přičemž před dosažením tlustého střeva dochází pouze k částečné makromolekulární hydrolýze. Během fermentace střeva střevní mikroflóra nepřetržitě degraduje CDPS, což je doprovázeno klesající molekulovou hmotností, trvalým snižováním spotřeby cukru, významným snížením pH a masivní produkcí přímých SCFA (kyselina octová, propionová, máselná, valerová, kapronová). CDPS selektivně podporuje proliferaci probiotických rodů včetněBifidobacteriumaBlautia, přičemž účinně potlačuje patogenníEscherichia-Shigella.

Stručně řečeno, polysacharidy Tubular Cistanche vykazují mimořádný prebiotický potenciál tím, že modulují složení střevní mikroflóry a podporují prospěšný metabolismus mastných kyselin s krátkým řetězcem. Tato studie poskytuje solidní vědecké důkazy podporující vývoj funkčních potravinářských přídatných látek na bázi CDPS, volně prodejných střevních doplňků a přírodních laxativních přípravků vyrobených v Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd. Vysoce čistý extrakt Tubular Cistanche naší továrny s vyšším obsahem polysacharidů a fenylethanoidních glykosidů než běžní spotřebitelé trpící chronickými herbovými roztoky Cistanche, poskytuje silné roztoky TCM pro běžné spotřebitele. zácpa, nerovnováha střevní flóry a slabá trávicí funkce, splňující normy bezpečnosti potravin USA a EU a ekologické certifikační normy pro globální velkoobchodní spolupráci a spolupráci se značkami OEM.

 

Reference

[1] Zhao HT, Xin GX, Guo Y. Pokrok ve výzkumu Cistanches Herba jako léku a tradiční čínské medicíny homologní s potravinami[J]. Čínské tradiční a bylinné drogy, 2025, 56(09): 3316-3329. [2] Xu WA, Yang DY, Wu JY a kol. Pokrok ve výzkumu hlavních chemických složek a biologických aktivit Roucongrong (Cistanches Herba) [J]. Čínský archiv tradiční čínské medicíny, 2024, 42(10): 163-170. [3] Bi CL, Zhong PS, Tian Y M. Pokrok ve výzkumu Cistanches deserticola YC Ma jako léčivé a jedlé rostliny: Farmakologické účinky aktivních složek a faktory ovlivňující jeho kvalitu [J]. Food Science, 2026, 47(02): 307-321. [4] Lai Y, Wang Y, Liu C, a kol. Charakteristika fermentace in vitro a prebiotická aktivita rostlinných polysacharidů: přehled [J]. Frontiers in Nutrition, 2025, 12: 1687766. [5] Zhang FB, Hu SC, Xie H C. In vitro simulace trávicích charakteristik intracelulárních polysacharidů Agaricus bitorquis ve střevním traktu dětí [J]. Food and Fermentation Industries, 2022, 48(02): 122-130. [6] Liang LH, Li H, Guan Y J. Antioxidační aktivita exopolysacharidu z Antrodia camphorata a jeho vlastnosti při trávení in vitro [J]. Food and Fermentation Industries, 2022, 48(21): 82-89. [7] Xiaozhen W, Xia L, Luyao Z. Nedávný pokrok v polysacharidech rostlinného původu s prebiotickým potenciálem pro zdraví střev pomocí cílení na střevní mikrobiotu: přehled [J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2023, 64(33): 31-50. [8] André B, Lotti E, Marie A. INFOGEST statická in vitro simulace gastrointestinálního trávení potravy [J]. Nature Protocols, 2019, 14(4): 991-1014. [9] Li X, Guo R, Wu X a kol. Dynamické štěpení polysacharidu ze semen tamarindu: Nestravitelnost v gastrointestinálních simulacích a změny střevní mikroflóry in vitro [J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 239: 116194. [10] Zhao Y, Li J, Li H. In vitro simulované trávení a mikrobiální charakteristiky v tlustém střevě polysacharidů z Lentinus edodes [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 308: 142644. [11] Huang F, Hong R, Yi Y. Digesce in vitro a fermentace polysacharidů longan pulp in vitro a fermentace lidské střevní mikroflóry ovlivněné fermentací Lactobacillus fermentum [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2020, 147: 363-368. [12] Wang Y, Zheng D, Ji S. Oprava „Strukturální charakterizace polysacharidů Cistanche tubulosa a jejich účinky proti nealkoholické steatohepatitidě prostřednictvím regulace střevní mikrobioty“ [Carbohydrate Polymers 371 (2026) 124495] [J]. Carbohydrate Polymers, 2026, 374: 124726. [13] Luo XJ, Liu JY, Yang J H. Structural Characterization of Cistanche deserticola Polysaccharides and Its Protective Effect on High Glucose-Induced HK-2 Cell Injury [J]. Food Science, 2025, 46 (11): 208-216. [14] Xin J, He L, Li Y. Hydrát sanguinarinchloridu zmírňuje příznaky kolitidy u myší prostřednictvím regulace střevního mikrobiomu a metabolismu mastných kyselin s krátkým řetězcem [J]. Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease, 2024, 1871(2): 167579. [15] Xueting G, Yujing F, Yunyao J. Simulované štěpení a in vitro fermentace polysacharidu z lotosu (Nelumbo nucifera lidský kořenový zbytek Jt. Gaertn. Gaertn.) Food Research International, 2022, 155: 111074. [16] Chengxiao Y, Shokouh A, Sihuan S. Struktura a fermentační charakteristiky pěti polysacharidů sekvenčně extrahovaných z řízků cukrové řepy různými metodami [J]. Food Hydrocolloids, 2022, 126. [17] Xia C, Xu X, Zhang R. Účinky molekulové hmotnosti na simulované trávení a fekální fermentaci polysacharidů z dužiny longan in vitro [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025: 141711. [18] Yang B, Zhang X, Zhu J. Vliv extrakčních metod polysacharidů z Tricholoma mongolicum Imai na trávení a fekální fermentaci in vitro [J]. Food Chemistry: X, 2024, 24: 101725. [19] Nester K, Plazinski W. Konformační vlastnosti inulinu, levanu a arabinanu studované pomocí simulací molekulární dynamiky [J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 240: 116266. [20] Abdur R, Ahmed KA, Ubaidur R. Nedávné pokroky v terapeutické aplikaci mastných kyselin s krátkým řetězcem (SCFA): Aktualizovaný přehled [J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2021, 62(22): 21. [21] Ning C, Bu W, Jia L J. Zkoumání antioxidačních, hypoglykemických a modulačních účinků na střevní mikroflóru probiotického fermentovaného mléka obohaceného o polysacharidy z čekanky pomocí in vitro modelu trávení a fermentace [J]. Food and Fermentation Industries, 2026, 52(01): 84-94. [22] Li J, Li S, Cheng L. Trávicí a fermentační vlastnosti hlohových pektických polysacharidů a imunostimulační účinky fermentačních produktů [J]. Food Chemistry: X, 2025, 31: 103098. [23] Wang L, Li C, Huang Q. In vitro stravitelnost a prebiotický potenciál nového polysacharidu z Rosa roxburghii Tratt fruit [J]. Journal of Functional Foods, 2019, 52: 408-417. [24] Gao X, Zhao X, Huang J. Srovnávací studie o charakteristikách fermentace in vitro tří polysacharidů získaných z rostlin s různým strukturním složením [J]. Foods, 2026, 15(1): 137. [25] Yanan C, Shenglan T, Yi C. Strukturní charakterizace a in vitro fermentační vlastnosti polysacharidů z Polygonatum cyrtonema [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 258: 128877. [26] Fang Y, Zhang Q, Yu C. In vitro štěpení a fekální fermentace exopolysacharidů Tremella fuciformis z basidiospory odvozené submerzní fermentace [J]. Food Research International, 2024, 196: 115019. [27] Sun Z, Zhou Y, Ma X. Dynamické změny ve strukturních rysech a imunomodulačních aktivitách polysacharidu Dendrobium officinale během fekální fermentace [J]. Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre, 2026, 35: 100522. [28] Pedro F, MCD, Douwe V. S. Křížové krmení interakcí mezi lidskými střevními komenzály patřícími k rodům Bacteroides a Bifidobacterium při pěstování na dietních glykanech [J]. Microbiome Research Reports, 2022, 1(2): 12. [29] Zhang X, Aweya JJ, Huang ZX. In vitro fermentace sulfatovaných polysacharidů Gracilaria lemaneiformis a jejich agarooligosacharidů lidským fekálním inokulem a její dopad na mikrobiotu [J]. Carbohydrate Polymers, 2020, 234: 115894. [30] Rossum TV, Haiß A, Knoll R L. Bifidobacterium a Lactobacillus Probiotics and Gut Dysbiosis in Preterm Infants: The PRIMAL Randomized Clinical Trial [J]. JAMA Pediatrics, 2024. [31] Qianqian S, Yikun W, Lixing H. Přehled vztahů mezi polysacharidy, střevní mikroflórou a lidským zdravím [J]. Food Research International, 2020, 140: 109858.

Marketingová doplňková kopie (pro nezávislou propagaci webu, oddělená od akademického textu)

Proč si vybrat náš tubulární extrakt z cistanche pro formulace doplňků pro zdraví střev?

Jako největší světový integrovaný výrobce Tubular Cistanche se sídlem v Xinjiang Hotan, Chengdu Wecistanche Bio-Tech dodává prémiové standardizované suroviny Cistanche výhradně pocházející z Tubular Cistanche (Cistanche tubulosa) – vynikající TCM bylina na zácpu, nerovnováhu střevní flóry a nízkou imunitu, pyšnící se výrazně vyšším obsahem polysacharidů, echinakosidu a akteosidů než běžné pouštní odrůdy cistanche.

Náš úplný průmyslový řetězec pokrývá šlechtění semen, organické pěstování, skladování čerstvých bylin, extrakci GMP a konečnou výrobu kapslí, s nezávislými patenty na výzkum a vývoj na technologii membránové separační extrakce, aby byla zajištěna maximální aktivita CDPS. Naše vlajková loď Cistanche Constipation Relief Supplement obsahuje extrakt Tubular Cistanche s vysokým obsahem CDPS (40 % fenylethanoidních glykosidů, 10 % echinakosidu, 4 % akteosidu), navržený pro západní uživatele, kteří preferují mírnou podporu střev TCM bylinami bez drog.

Všechny suroviny a hotové výrobky mají celosvětově uznávané certifikace: USDA NOP Organic, IFANCA Halal, Kosher, HACCP a China High-Tech Enterprise kvalifikace, plně v souladu s regulačními normami EU a USA pro doplňky stravy. Podporujeme velkoobchodní prodej prášku s sypkým extraktem, OEM kapsle privátní značky, vývoj vlastních receptur pro produktové řady pro zdraví střev, proti únavě a péči o pleť, s profesionální technickou dokumentací a daty z výzkumu (tato studie metabolismu střevní mikroflóry CDPS), abychom podpořili vědecky řízené marketingové kampaně vaší značky zaměřené na trhy přírodního zdraví v Severní Americe, Evropě a jihovýchodní Asii. Navštivte naši oficiální webovou stránku a prohlédněte si kompletní tovární sílu a katalog produktů: Profil společnosti: https://www.xjcistanche.com/about-us Doplněk stravy Cistanche Constipation Relief: https://www.xjcistanche.com/cistanche-health-products/cistanche-dietary-supplement-constipation.html