近日,江苏科技大学粮食学院李志涛教授团队在食品科学领域一区TOP期刊《Journal of Future Foods》(中科院一区,IF=10.6)在线发表题为“Study on the prebiotic effects of 2′-Fucosyllactose in infants based on an in vitro spatiotemporal dynamic digestion model”的研究论文。江苏科技大学粮食学院李志涛教授和王玉芹副教授为共同通讯作者,2023级食品科学与工程专业本科生李梦蝶为论文第一作者,江苏科技大学为第一完成单位。

2′-岩藻糖基乳糖(2′-FL)是母乳低聚糖中含量最高的核心成分,被公认为具有显著益生元特性的功能性因子。它能够特异性促进肠道有益菌增殖、抑制病原菌黏附,在调节婴儿肠道菌群、增强免疫防御、促进神经发育等方面发挥着不可替代的作用。然而,对于无法接受母乳喂养或混合喂养的婴儿而言,如何通过配方食品科学补充HMOs成分,一直是行业面临的重要课题。2′-FL在婴儿消化道中的完整代谢路径及其益生元效应的深层机制,此前尚未被系统解析。
针对上述瓶颈,研究团队利用自主开发的体外仿生胃肠道消化反应器(BGR-7),系统模拟了婴儿从口腔到结肠的全消化道动态消化环境。该系统装备了仿生胃、十二指肠、空肠、回肠及升结肠、横结肠、降结肠七个腔室反应器,可实时记录pH变化和肠道气体组成,真实再现胃肠动力学、生理过程及肠道菌群定植状态。该研究以2′-FL为研究对象,以低聚果糖(FOS)为对照,从结构变化、菌群调节和代谢调控三个维度,揭示了2′-FL在婴儿肠道中的时空动态调控图谱。研究发现,2′-FL在胃和小肠中保持结构稳定,但在结肠中会发生显著降解。它能促进双歧杆菌(Bifidobacterium)和拟杆菌(Bacteroides)等有益菌的富集,抑制链球菌(Streptococcus)、肠球菌(Enterococcus)和志贺氏大肠杆菌(Escherichia-Shigella)等有害菌的过度生长,并对克雷伯氏菌(Klebsiella)、柠檬酸杆菌(Citrobacter)和肠杆菌(Enterobacter)等机会性病原菌发挥灵活的调控作用。2′-FL可增加肠道气体(如CO2、H2、VOCs和H2S)的水平,其中VOCs和H2S呈现出独特的时空分布模式。代谢组学分析表明,它影响硫代谢、三羧酸循环和谷胱甘肽代谢等途径,从而增强抗氧化能力和能量代谢能力。综上所述,2′-FL通过调节微生物群落结构和代谢功能,促进婴儿建立动态平衡的肠道微环境。本研究的结果为阐明HMOs在婴儿肠道健康中的作用提供了实验依据,并为HMOs在婴儿配方食品中的精准应用奠定了坚实的理论与数据基础。

原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jfutfo.2026.06.019
简介
通讯作者简介: 
李志涛,博士,教授,硕士生导师,江苏科技大学粮食学院食品加工与功能性食品团队负责人,主要从事仿生胃肠道反应器研制应用及食品与营养健康的交叉学科研究。以第一作者或通讯作者在Food Hydrocolloids, Food Chemistry, Food Research International, LWT - Food Science and Technology等发表SCI论文20余篇;申请发明专利32项,其中包括美国发明专利3项,授权发明专利22项,软件著作权8项,完成科研成果转让324万元;主持国家自然科学基金面上项目、中国博士后基金特别资助项目(站中)等国家和省部级科研项目5项;项目成果获得第一届全国博士后创新创业大赛银奖(排1)、中国商业联合会科技进步一等奖(排1)、中国产学研合作促进会创新成果三等奖(排1)、中国商业联合会科技进步特等奖(排3)、江苏省科学技术二等奖(排8)、中国轻工业联合会科技进步一等奖(排7)、中国石油与化学工业联合会科技进步二等奖(排7)等省部级及社会力量奖励5项;获得全国创新创业优秀博士后(人社部)、全国优秀创新创业导师(教育部)、江苏省卓越博士后、江苏省创新创业优秀博士后、江苏省科技副总等荣誉称号5项;指导学生获得第十三届“挑战杯”中国大学生创新创业计划竞赛金奖、第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛金奖等8项国家级和省部级学科竞赛奖励。
第一作者简介: 
李梦蝶,江苏科技大学粮食学院食品科学与工程专业23级本科生。以第一作者身份在Journal of Future Foods发表论文一篇;作为主要发明人获8项受理发明专利及1项软件著作权;作为项目负责人获“挑战杯”全国揭榜挂帅擂台赛国赛二等奖等荣誉;连续两年获人民奖学金二等奖,并获校“优秀共青团员”以及“科大骄子—学业之星”等荣誉。