绿肥产品|田菁功能性产品开发—田菁胶

田菁（Sesbania cannabina（Retz.）Poir.），又名普通田菁、碱菁、涝豆等，是豆科田菁属一年生绿肥作物，原产热带、亚热带地区，野生居群自然分布于亚洲、非洲及大洋洲。目前，田菁在我国南方和华北地区种植面积较大，其他地区也有栽培，是我国重要的夏季绿肥作物之一。

田菁具有较强的抗逆性，耐盐、耐涝、耐瘠等特性突出。并且，田菁“全身都是宝”，具有多种用途。田菁种子营养成分丰富，胚乳中含有丰富的田菁胶多糖。国家绿肥产业技术体系加工研究室研究表明，该多糖是典型的半乳甘露聚糖，主链由甘露糖通过β-1,4糖苷键相连构成，侧链由半乳糖通过α-1,6糖苷键连接在甘露糖上构成，平均分子量约为2.16×10⁵ g/mol，单糖比（甘露糖/半乳糖）约为1.6:1。纯化后的田菁胶多糖具有一定的结晶度，显示出了较高的稳定性。研究表明，田菁胶多糖具有多种功能活性：

1）高抗氧化特性

国家绿肥体系加工研究室通过体外、细胞和动物模型实验发现，田菁种子的半乳甘露聚糖在高浓度情况下具有较强的 DPPH、ABTS和羟基自由基清除能力和亚铁离子螯合能力，自由基清除能力和亚铁离子螯合能力是抗氧化剂的重要特征，这表明田菁胶多糖具有较高的抗氧化能力。

2）提高免疫活性

对小鼠RAW264.7巨噬细胞进行田菁胶多糖处理，由细胞增殖率、细胞吞噬活性、NO释放、细胞内ROS合成、细胞因子的mRNA表达发现，田菁胶多糖无毒，并且可以提高巨噬细胞的吞噬能力，刺激巨噬细胞产生大量NO，促进细胞内ROS的合成以及细胞因子的表达上调，通过刺激巨噬细胞膜上的受体TLR-2/4经由 NF-κB传导信号进而促使一系列的细胞核因子表达上调，通过激活TLR/NF-κB信号通路提高小鼠巨噬细胞RAW264.7的免疫功能，因此具有免疫调节能力。

3）重要的益生元

通过体外益生菌培养实验，测定了四种益生菌（两种双歧杆菌和两种乳酸菌）发酵48 h内的pH和细胞密度，结果表明在发酵期间pH明显下降，细胞密度明显增加，田菁胶多糖可以被四种益生菌作为碳源增殖利用，具有益生活性且是一种潜在的益生元。

4）潜在的降血糖、血脂潜力

通过动物实验发现，经挤压改善的田菁胶多糖干预的2型糖尿病小鼠的血糖和血脂均有明显降低，提高了糖尿病小鼠的胰岛素敏感性，降低了胰岛素抵抗指数、提高了胰岛素分泌指数。

5）调节肠道菌群

经田菁胶多糖处理的糖尿病小鼠肠道的拟杆菌纲、芽孢杆菌纲、螺杆菌科、拟杆菌科、乳杆菌科等有益菌的丰度明显提高，梭菌纲、疣微菌科、链球菌科、毛螺菌科和 Family_XIII科等有害菌群丰度明显下降，多糖处理可以使糖尿病小鼠的肠道菌群结构回归到和正常小鼠相似水平。

田菁胶片与胶粉加工过程（张晓冬 摄）

田菁胶多糖的化学结构单元（李睿）

田菁胶多糖在纲水平上对糖尿病小鼠肠道菌群相对丰度的影响和样本聚类树（李睿）

专家介绍

程永强（右一），国家绿肥产业技术体系功能性产品开发岗位科学家，加工研究室主任，中国农业大学教授，博士生导师，主要从事绿肥功能性产品开发研究工作。