文章题目：Saturated alginate oligosaccharide as a new functional food: preparation, characterization and alleviation of cognitive impairment through pre-intervention

发表期刊：Food and Fuction

影响因子：6.3（2026）

通讯单位：中国海洋大学，青岛海洋生物医药研究院

研究背景

        随着人口老龄化加剧，轻度认知障碍发病率持续攀升，该病理状态极易进展为不可逆的阿尔茨海默病，现阶段缺乏有效的干预手段，基于功能性食品的前置干预策略成为认知保护领域的研究热点。褐藻寡糖（Alginate oligosaccharide，AOS）是从褐藻来源的海藻酸钠经降解并纯化得到的聚合度为2~10的寡糖，不同降解方式制备的褐藻寡糖存在结构与活性差异，其中饱和褐藻寡糖（SAOS）在2026年2月5日正式获批为新食品原料，具备极高的食用安全性与应用潜力。本研究通过酸水解法制备饱和褐藻寡糖，系统完成结构表征，并依托动物模型、生化检测、代谢组学与肠道菌群测序技术，全面探究SAOS前置干预对认知损伤的改善效果与分子机制，为认知障碍的膳食预防提供全新的理论依据与技术支撑。

        1.SAOS的制备及结构解析

        本研究采用酸水解结合超滤、纳滤纯化的工艺制备SAOS，制备工艺流程如图1所示，通过温和酸性高温水解方式降解海藻酸钠，再经超滤、纳滤等手段去除单糖与无机杂质，最终获得纯化的饱和褐藻寡糖产物。研究借助多种表征技术解析SAOS的理化结构特征（图2），高效凝胶渗透色谱图谱显示SAOS色谱峰对称均一，分子量分布集中且均一性良好；聚合度分析图谱证实产物聚合度处于可控区间，无单糖组分残留；质谱检测图谱精准匹配SAOS的分子结构特征，进一步验证产物纯度。红外光谱呈现饱和褐藻寡糖的特征官能团吸收峰，核磁共振氢谱与碳谱未出现不饱和双键对应的信号峰，明确产物为饱和结构，同时可清晰区分甘露糖醛酸与古洛糖醛酸的特征信号，证实制备所得SAOS结构稳定、组分单一。

图1 SAOS的制备工艺流程图

图2 SAOS的结构表征

        2.SAOS对东莨菪碱诱导的动物行为学表现的影响

        研究构建东莨菪碱诱导的认知损伤动物模型，设置多梯度SAOS剂量组开展前置干预试验，并设计避暗试验、跳台试验和穿梭箱试验三个经典行为学实验评价SAOS认知改善效果（图3）。穿梭箱实验结果显示，SAOS干预可改善认知损伤动物的主动、被动逃避行为，提升长期记忆留存能力，且呈现明显的剂量效应；避暗实验中，SAOS干预可延长动物进入暗室的潜伏期，降低错误响应频次与错误率，有效改善学习记忆缺陷；跳台实验同样印证SAOS可显著修复模型动物的记忆获取与记忆巩固能力，高剂量干预组的认知改善效果最为突出。

图3 SAOS对东莨菪碱诱导的记忆障碍动物行为学表现的影响

        3.SAOS对东莨菪碱诱导的胆碱能功能障碍及氧化应激的影响

        研究进一步探究SAOS改善认知损伤的生化作用机制（图4），胆碱能系统检测结果表明，东莨菪碱造模会破坏机体胆碱能平衡，降低乙酰胆碱含量、抑制胆碱乙酰转移酶活性，同时提升乙酰胆碱酯酶活性，而SAOS干预可有效逆转这一紊乱状态，上调乙酰胆碱合成相关指标、抑制乙酰胆碱分解进程，修复中枢胆碱能信号传导功能。氧化应激指标检测结果显示，认知损伤模型动物体内脂质过氧化产物积累增多、抗氧化能力下降，SAOS干预可显著降低氧化损伤产物水平，提升机体抗氧化酶活性，有效缓解脑部氧化应激损伤，减轻神经元氧化损伤压力。

图4 SAOS 对东莨菪碱诱导的记忆障碍大鼠血清及大脑皮层中AChE、ChAT和SOD活性以及ACh与MDA水平的影响

        4. SAOS 对血清及大脑皮层代谢组学的影响

        研究采用非靶向代谢组学技术解析SAOS调控的体内代谢特征（图5），血清与大脑皮层代谢组的主成分分析、正交偏最小二乘判别分析结果显示，空白组、模型组与SAOS干预组代谢谱存在显著聚类差异，证实SAOS可显著重塑认知损伤机体的紊乱代谢模式。差异代谢物聚类热图与火山图直观呈现各组差异代谢物的表达特征，研究筛选出内源性大麻素家族关键代谢物，证实SAOS可逆转东莨菪碱诱导的内源性大麻素下调，恢复血清与大脑皮层中关键脂质代谢物水平，通过调控内源性大麻素系统，参与学习记忆功能的调节过程。

图5 SD大鼠血清及大脑皮层中内源性代谢物的变化

        5. SAOS 对肠道微生物群的影响

        肠道菌群测序分析揭示了SAOS基于肠脑轴的调控机制（图6），菌群物种组成柱状图显示各组肠道菌群结构存在明显差异，韦恩图证实SAOS干预后菌群物种组成更趋近于正常水平。β多样性分析表明SAOS可显著重塑认知损伤大鼠的肠道菌群整体结构，α多样性指标验证SAOS可有效恢复模型动物下降的肠道菌群丰度与多样性。物种差异分析结果显示，SAOS可特异性富集罗斯氏菌等有益菌属，该类菌群可通过产生短链脂肪酸，调控脑部胆碱能系统与抗氧化通路，进而介导认知功能改善。

图6 口服SAOS对大鼠肠道微生物群组成的影响

总结

        本研究成功制备出结构稳定、纯度优异的饱和褐藻寡糖SAOS，证实前置性膳食补充SAOS可从多维度改善东莨菪碱诱导的学习记忆损伤。SAOS可通过修复中枢胆碱能系统平衡、缓解脑部氧化应激损伤、调控内源性大麻素代谢、重塑肠道菌群结构、富集认知保护型有益菌等多重途径，依托肠脑轴实现对认知功能的协同保护。相较于传统药物干预，SAOS可作为普通食品实现日常补充、安全性高，预干预的模式契合轻度认知障碍的预防需求，弥补了临床早期干预手段的短板。该研究完善了SAOS的神经保护作用机制，为开发预防认知衰退的新型功能性食品提供了坚实的实验支撑，也为老龄化相关认知损伤的营养干预提供了全新研究方向。        

        原文链接：https://doi.org/10.1039/d6fo01790h

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作者：邵萌

审核：李全才、邵萌

编辑：郭青云

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