鱼腥草（Houttuynia cordata Thunb.）又名折耳根、狗心草、蕺菜等，最早记载于《名医别录》，具有清热解毒、消痈排脓之功效。作为我国传统食物之一，鱼腥草早已被《中国药典》收录，并纳入“食药同源”物质目录当中，其含有多糖、挥发油、黄酮类化合物和有机酸等活性物质。有研究表明，鱼腥草多糖是鱼腥草的重要活性成分之一，现代药理学证明其具有抗炎、抗菌、免疫调节和肠道菌群调节等作用。
近年来，利用微生物发酵改变植物性食品中多糖结构以提高其营养价值并拓宽多糖应用领域，已成为热门方法并受到学者重视。微生物发酵是指利用微生物酶分解发酵底物从而产生和富集生物活性化合物的方法，能够有效提高食物的营养价值。通过微生物发酵法对鱼腥草多糖进行改性提高其生物活性是一种安全、绿色、可靠的方法。
研究表明，鱼腥草水提物能够下调KU812细胞免疫球蛋白E（IgE）Fc段受体（FcεR）I表达以及抑制IgE介导的大鼠嗜碱性白血病细胞（RBL）-2H3活化，从而缓解过敏性疾病。然而，鱼腥草对肥大细胞活化的抑制机制仍未得到解析，其抗过敏活性尚未揭示，难以支撑抗过敏产品的开发。
集美大学海洋食品与生物工程学院的林泳峰、程珍、刘庆梅*等人利用植物乳植杆菌HM6008发酵对水提物中的鱼腥草多糖进行改性，并分析其抗过敏活性差异，以期提高鱼腥草多糖缓解过敏反应的能力。
1 植物乳植杆菌发酵对鱼腥草多糖化学组成与分子质量的影响
如表1所示，2 种多糖的主要成分均为阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖和半乳糖醛酸，并且含有少量的岩藻糖、木糖、甘露糖以及葡萄糖醛酸，这一结果与鱼腥草多糖的单糖组成相似，说明植物乳植杆菌HM6008发酵对单糖的组成类型并未产生影响。发酵前后多糖的总糖与还原糖含量未发生明显变化。FHCTP中鼠李糖、木糖、甘露糖和葡萄糖醛酸相对含量分别比原来增加了20.30%、24.19%、47.80%、21.74%，而半乳糖醛酸则减少了17.12%。此外，植物乳植杆菌H6008发酵使得鱼腥草多糖的硫酸根相对含量由原来的0.78%增加到2.16%，分子质量由153.61 kDa增加到201.65 kDa。
乳酸菌在发酵过程中可分泌多种水解酶改变多糖的化学组成，且在不同的乳酸菌中，植物乳植杆菌可有效提高甘露糖占比。有研究报道，植物乳植杆菌对波罗蜜多糖和马尾藻多糖进行发酵后，二者的单糖组成比例均发生改变但单糖种类不受发酵影响，本研究利用植物乳植杆菌发酵鱼腥草也得到了同样结果。此外，由于植物乳植杆菌为发酵菌种，故FHCTP的甘露糖含量明显增加。Yu Yangyang与Wang Qian等研究发现，在发酵过程中乳酸菌分泌的水解酶能够对多糖的糖醛酸进行降解与利用，波罗蜜多糖与五味子果实多糖在植物乳植杆菌的作用下糖醛酸总量下降。同样，本研究中鱼腥草多糖在植物乳植杆菌的作用后糖醛酸总量有所下降。多糖分子质量在发酵后通常能够进一步降低，而在本研究中植物乳植杆菌HM6008发酵后，FHCTP的分子质量却高于HCTP，这可能是由于在发酵过程中，低分子质量的多糖被乳酸菌分泌的酶水解用于微生物的生长，而基质中的淀粉和纤维素等大分子物质被破环，促进功能性成分的释放从而增加高分子质量多糖的可提取性。结果表明，植物乳植杆菌HM6008发酵改变了鱼腥草多糖的化学组成与分子质量，尤其提高了FHCTP中的甘露糖和硫酸根含量。
2 植物乳植杆菌对鱼腥草多糖粒径和稳定性的影响
益生菌发酵改变了多糖的化学组成与分子质量，将进一步影响多糖的理化性质，若多糖溶液的颗粒粒径越小则越容易被人体吸收与利用。如图1A所示，在0.25～1 mg/mL范围内，HCTP和FHCTP粒径随着质量浓度的增加无明显变化。在质量浓度为1 mg/mL条件下，HCTP的粒径约为150 nm，而经过植物乳植杆菌HM6008发酵后，FHCTP粒径极其显著变小，约减小至110 nm，减小了26.67%。有研究表明，植物乳植杆菌发酵促使波罗蜜多糖、百合多糖的粒径呈现下降趋势；Huang Fei等同样发现发酵显著降低了龙眼多糖的粒径。因此，植物乳植杆菌HM6008发酵能够有效降低HCTP粒径，这有利于提高FHCTP的生物利用度。
Zeta电位的绝对值越高表示溶液颗粒间的电位差越大，即颗粒间的排斥力越强，溶液越稳定。如图1B所示，在0.25～1 mg/mL范围内，鱼腥草多糖的Zeta电位绝对值处于21～32 mV之间，表明两种多糖具有良好的溶液稳定性。此外，HCTP与FHCTP的Zeta电位绝对值随着质量浓度的下降而升高，说明鱼腥草多糖质量浓度越低，溶液的稳定性越好。其原因可能是当浓度下降时，颗粒之间距离增加导致相互引力减小，从而降低了颗粒之间聚集程度，增加颗粒的总比表面积，导致表面电荷增多，从而提高Zeta电位。与HCTP相比，相同质量浓度条件下的FHCTP Zeta电位绝对值显著上升，溶液稳定性得到提高，这可能是发酵导致分子质量增加和单糖组成改变所引起。结果表明，发酵提高了多糖溶液的稳定性。
3 植物乳植杆菌发酵对鱼腥草多糖表观黏度与结构的影响
多糖的单糖组成、链长、支链结构和聚合度等结构特征的改变能够影响多糖的黏度特性。如图2A所示，在5 mg/mL质量浓度条件下，HCTP与FHCTP的黏度均随剪切速率的增加而升高，这可能是HCTP与FHCTP具有较长的主链与丰富的分支所致，当剪切速率开始增加时，多糖主链的缠绕导致黏度上升，随着剪切速率的进一步增加，溶液中颗粒间的碰撞几率增加，促进颗粒之间聚合，支链进一步缠绕增加溶液的黏度。植物乳植杆菌HM6008发酵后，FHCTP的表观黏度极显著低于HCTP，这可能是因为植物乳植杆菌所分泌的水解酶诱导多糖分子链发生分解，减少了多糖链之间的缠绕，增加了液体的流动性。此外，发酵降低FHCTP的粒径并增加了溶液稳定性，这有助于降低颗粒间的聚合，能够进一步减少多糖链的缠绕，从而降低多糖的黏度。由此可知，发酵增加FHCTP溶液的流动性，有助于提高其与细胞的结合效率。
多糖的单糖组成、化学键、官能团、空间构象，交联度等都会受到发酵的影响，从而引起多糖形态的变化。利用扫描电镜观察HCTP与FHCTP的微观结构，结果如图2B所示。HCTP与FHCTP均具有较大的片状结构。植物乳植杆菌HM6008发酵前，鱼腥草多糖表面光滑，片状结构较为致密，由于发酵后单糖组成比例发生变化以及多糖分子链的分解与粒径下降可能改变了多糖的空间构象，因此FHCTP表面变得粗糙且具有较小的破损结构。
植物乳植杆菌发酵对多糖主要官能团与化学键的影响如图2C所示。HCTP与FHCTP的红外光谱在3 400 cm-1左右检测到强烈的宽峰为O—H的拉伸振动，2 923 cm-1处为C—H的伸缩振动，此为多糖类的特征吸收峰。在1 641 cm-1附近具有较高的吸收峰与C＝O不对称拉伸振动相关，表明多糖含有大量的糖醛酸。位于1 408 cm-1的吸收峰则为COO-的对称拉伸。1 238 cm-1处的吸收峰证明微量糖醛酸和硫酸酯的存在。1 000～1 200 cm-1之间则以环的振动为主，并且与C—O—C糖苷键及C—O—H侧基的振动重叠，证明葡糖糖基与吡喃环半乳糖的存在。HCTP与FHCTP的紫外光谱扫描结果如图2D所示。在260～280 nm波长范围有微弱的宽峰出现，说明多糖中含有少量的蛋白和核酸。这与Zhang Jun等的研究结果相同，发酵没有破坏多糖的官能团以及结构，并且HCTP与FHCTP可能是多糖和蛋白与核酸的偶联物。
4 FHCTP对肥大细胞的影响
当机体暴露在过敏原下，过敏原与IgE-FcεRI复合物交联并激活效应细胞发生脱颗粒，会引起机体发生过敏反应，因此本实验分析了FHCTP对IgE介导的肥大细胞活化的影响。用CCK-8试剂检测多糖的细胞毒性，在0.25～1 mg/mL的工作质量浓度中，HCTP与FHCTP干预下的细胞活力分别达到（99.71±0.27）%与（98.29±0.57）%，说明二者均无细胞毒性。脱颗粒实验结果显示，FHCTP的脱颗粒抑制率达到（82.79±5.19）%，显著高于HCTP（（53.75±1.95）%）。结果表明HCTP与FHCTP均能显著抑制RBL-2H3细胞脱颗粒，且FHCTP表现出更佳的抑制活性。
有研究表明，肥大细胞表面的FcεRI通过与IgE结合以防止内化增加表达量，这在肥大细胞激活方面具有重要作用，当FcεRI的表达受到抑制时，效应细胞表面的IgE-FcεRI复合物减少，进而抑制效应细胞的活化。因此，本研究利用流式细胞术检测多糖处理对RBL-2H3细胞表面FcεRIα表达水平的影响，结果如图3所示。在各质量浓度条件下，HCTP与FHCTP均能显著抑制RBL-2H3细胞表面FcεRI的表达，在1 mg/mL质量浓度条件下，两种多糖的抑制效果相当，而当多糖质量浓度降至0.5 mg/mL时，FHCTP的抑制效果均显著优于HCTP，平均荧光强度由2 458.00±7.50降至1 495.00±28.50，并且0.25 mg/mL FHCTP的抑制作用与0.5 mg/mL HCTP的抑制效果相当。结果表明，FHCTP对RBL-2H3细胞FcεRI表达的抑制效果优于HCTP。
本实验证明了HCTP与FHCTP均能有效抑制肥大细胞脱颗粒，其可能是通过抑制肥大细胞表面FcεRI的表达，减少IgE和过敏原的附着，进而达到抑制肥大细胞活化的效果。此外，糖醛酸含量与多糖的生物活性密切相关。有研究表明，糖醛酸含量与抗过敏活性呈正相关，尤其是葡萄糖醛酸。本研究中两种多糖可能因糖醛酸总含量达到20%，故具有抗过敏活性。植物乳植杆菌HM6008发酵后，FHCTP对肥大细胞脱颗粒以及FcεRI表达具有更好的抑制效果，其原因可能是发酵使FHCTP粒径更小、黏度更低，提高了生物可及性；虽然发酵提高了鱼腥草多糖的分子质量，可能不利于细胞的摄取利用，然而高分子质量的多糖往往含有更多的活性基团，有利于活性空间结构的形成，使多糖具有更好的生物活性。此外，发酵提高了鱼腥草多糖中甘露糖与硫酸根的含量，甘露糖的增加有利于细胞对多糖的识别，且有研究表明硫酸化的多糖具有抗过敏作用。因此，FHCTP表现出比HCTP更优越的抑制肥大细胞激活作用。
5 FHCTP对肥大细胞形态的影响
肥大细胞脱颗粒往往伴随着细胞膜的骨架蛋白异构，FITC标记鬼笔环肽会与蛋白微丝结合，特异性染色细胞骨架F-actin蛋白。如图4所示，阴性组为未经激活的RBL-2H3细胞，在光学显微镜下细胞呈梭状，边缘清晰可见，长有细长的触角，整体透明，经过FITC标记鬼笔环肽染色后，可清晰看出F-actin蛋白轮廓。当阳性组细胞经DNP-BSA激活后，细胞形态出现明显的溃散现象，触角消失，且细胞边缘模糊不清。而经过质量浓度为0.5 mg/mL的HCTP与FHCTP处理后，细胞形态明显，边缘较清晰，说明RBL-2H3细胞激活得到有效抑制。与HCTP组相比，FHCTP组的细胞形态更为完整，更接近阴性组细胞的形态。
结果表明，HCTP与FHCTP均能有效抑制肥大细胞形态的变化，且FHCTP对F-actin蛋白的异构抑制效果更佳，这与肥大细胞脱颗粒抑制效果相似。有研究表明，活性物质可以通过抑制细胞骨架蛋白异构，维持细胞膜的正常形态，从而稳定肥大细胞，其作用效果与FHCTP相同。此外，发酵法制备的刺麒麟菜多糖与本研究中的FHCTP均能够抑制肥大细胞的形态变化，而发酵植物乳植杆菌HM6008能够提高多糖的生物可及性与利用率，这可能是HCTP与FHCTP抑制肥大细胞形态变化效果产生差异的原因。
6 FHCTP对肥大细胞Ca2+水平的影响
当细胞骨架发生重组时将能够促进细胞钙离子通道的开放，肥大细胞内Ca2+水平的上升是脱颗粒和胞内信号转导的重要影响因素，因此本研究采用RBL-2H3模型探究HCTP与FHCTP对细胞内Ca2+水平的影响。A23187是一种Ca2+载体，能够增加细胞内的Ca2+水平，因此首先检测了HCTP与FHCTP对A23187介导的肥大细胞脱颗粒的抑制效果。如图5A所示，在0.25～1 mg/mL质量浓度条件下，2 种多糖均能抑制A23187介导的肥大细胞脱颗粒，FHCTP对A23187介导的肥大细胞脱颗粒抑制效果在各质量浓度下均显著优于HCTP。进一步利用Flou-3-AM荧光探针标记RBL-2H3细胞，Flou-3-AM荧光较弱，当其进入细胞后可被内酯酶裂解形成Flou-3，Flou-3可与胞内Ca2+结合然后发出强烈荧光。如图5B所示，阳性组的细胞内Ca2+浓度显著高于阴性组，而在分别经过HCTP与FHCTP干预后，两种多糖在1 mg/mL条件下均抑制了细胞内Ca2+浓度上升，且接近于阴性组。如图5C所示，阴性组绿色荧光强度较低，说明正常细胞Ca2+内流较少，而A23187激活之后，细胞荧光强度明显增强，说明细胞内的Ca2+浓度显著增加。在质量浓度为0.25～1 mg/mL多糖处理后，细胞荧光强度均有不同程度的减弱，尤其是1 mg/mL的多糖干预下，细胞荧光强度接近阴性组，说明HCTP与FHCTP均能有效抑制Ca2+内流。
有研究表明，Ca2+内流可进一步促进RBL-2H3细胞脱颗粒，而甘草酸可通过降低细胞内Ca2+浓度抑制肥大细胞脱颗粒的信号转导，并下调钙通道蛋白的表达稳定肥大细胞，这与HCTP和FHCTP通过抑制细胞骨架异构和胞内钙离子浓度上升以稳定肥大细胞的作用机制相似，同样也说明了调控钙离子通道可能是不同来源抗过敏活性物质的共同作用途径。因此，本研究证明HCTP与FHCTP均能通过抑制F-actin蛋白的异构，稳定Ca2+通道，抑制Ca2+内流，从而稳定肥大细胞形态，抑制脱颗粒的发生，达到抑制肥大细胞活化的效果。
7 FHCTP对小鼠被动皮肤过敏反应的影响
为进一步验证HCTP与FHCTP对肥大细胞的抑制作用，本研究构建了肥大细胞介导的小鼠被动皮肤过敏反应模型，以探究HCTP与FHCTP在机体内的作用效果。如图6A所示，阳性组小鼠耳朵蓝斑明显，说明小鼠耳朵肥大细胞活化释放颗粒物质，引起血管扩张、通透性增加促进伊文思蓝染料外渗，而阴性组小鼠耳朵肥大细胞未被激活，因此无明显蓝斑，且HCTP组与FHCTP组小鼠分别经100、200、400 mg/kg的HCTP与FHCTP灌胃干预后，其耳朵蓝斑与阳性组小鼠相比均有所改善。如图6B所示，在400 mg/kg治疗剂量下HCTP与FHCTP的治疗效果相当；在200 mg/kg治疗剂量下，HCTP组与FHCTP组小鼠耳朵的伊文思蓝水平分别为0.40±0.05与0.22±0.01，在100 mg/kg的治疗剂量下，两组的伊文思蓝水平分别为0.44±0.06与0.23±0.06，FHCTP组的伊文思蓝水平均显著低于HCTP组，说明FHCTP治疗对小鼠耳朵染料外渗的抑制效果优于HCTP。结果表明，FHCTP在体内同样能够发挥稳定肥大细胞的作用，并且表现出比HCTP更优越的抗过敏活性。
本研究利用RBL-2H3细胞初步揭示了FHCTP稳定肥大细胞的体外机制，并结合小鼠被动皮肤过敏模型明确了FHCTP可通过稳定肥大细胞发挥抗过敏活性。刺麒麟菜多糖、红边茶多糖以及交链孢酚单甲醚（alternariol monomethyl ether，AME）均被证实能够抑制RBL-2H3细胞脱颗粒并缓解小鼠被动皮肤过敏反应，并且与FHCTP作用途径相似，虽然红边茶多糖对RBL-2H3细胞的作用机制并未完全解析，但刺麒麟菜多糖与AME同样是通过抑制RBL-2H3细胞膜骨架蛋白的异构与胞内钙离子浓度上升进而抑制细胞脱颗粒，发挥抗过敏活性。不同的是，FHCTP亦对FcεRI的表达具有下调作用，这进一步提高了其对细胞活化的抑制效果。然而，体外单一细胞模型与短期动物实验无法完全准确模拟并探究FHCTP的体内免疫活性，FHCTP在体内经消化道降解、代谢后能否通过抑制FcεRI表达、肥大细胞脱颗粒发挥抗过敏作用，以及其体内抗过敏活性与IgE分泌、Th2细胞活化和肠道菌群稳态是否有联系仍需构建长期的小鼠食物过敏模型进一步探究。
结论
本研究利用植物乳植杆菌HM6008发酵鱼腥草获得FHCTP。理化性质分析结果表明，发酵在不破坏多糖官能团的情况下提高了多糖中甘露糖、葡萄糖醛酸和硫酸根的占比以及溶液的稳定性，并且降低了多糖的粒径和表观黏度。体外肥大细胞实验结果显示，FHCTP与HCTP可显著抑制RBL-2H3细胞脱颗粒，其作用机制为抑制肥大细胞FcεRI表达以及细胞Ca2+内流和细胞骨架F-actin的异构，具有稳定肥大细胞的作用；此外，小鼠被动皮肤过敏反应模型也表明两种多糖在体内均具有抗过敏活性，并且体外与体内实验结果均证明FHCTP的抗过敏活性更佳。综上所述，植物乳植杆菌HM6008发酵改善了HCTP的理化性质并显著提高其抗过敏活性，但FHCTP在体内是否可通过抑制TH2细胞活化与调节肠道菌群等作用发挥抗过敏活性仍有待验证，本研究可为食药物质来源多糖的改性及其在抗过敏方面的开发提供参考。
引文格式：
林泳峰, 程珍, 刘文美, 等. 鱼腥草多糖的发酵法制备与抗过敏活性[J]. 食品科学, 2026, 47(2): 124-132. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250713-101.
LIN Yongfeng, CHENG Zhen, LIU Wenmei, et al. Fermentative preparation and antiallergic activity of Houttuynia cordata polysaccharides[J]. Food Science, 2026, 47(2): 124-132. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250713-101.
实习编辑：王雨婷；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网
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