益生元在提高人体免疫力和改善宿主健康方面起着至关重要的作用。菊粉,作为目前研究最深入的一类益生元,在调节肠道菌群、抗炎、提高免疫力等方面的作用逐渐凸显。菊粉可以直接或间接的调节肠道微生物的组成与平衡,促进生物活性代谢物的产生,例如短链脂肪酸、氨基酸、肽和含硫化合物等,作用于肠上皮细胞并参与免疫细胞和细胞因子的调节,抑制病原体的扩散,并增强宿主免疫应答能力。菊粉的结构,特别是其聚合度（DP）,可以显著影响其生物活性。不同聚合度菊粉,生物活性不同,例如低聚合度的菊粉其溶解性较好,同时研究表明高聚合度的菊粉对生物活性的调节更为突出。但目前,高聚合度菊粉对肠道菌群以及巨噬细胞吞噬作用的研究较少。因此,本课题以DP≥23的菊粉为研究对象,利用体外厌氧发酵模型和细胞模型,揭示菊粉对人体肠道微生态和巨噬细胞免疫功能的影响,为阐明菊粉益生性提供进一步科学依据。第一部分,主要通过体外肠道厌氧发酵模型,研究菊粉对肠道菌群丰度及结构的影响。因此,第一部分实验,体外肠道厌氧发酵模型探讨菊粉干预对人体肠道菌群组成和多样性影响,收集健康人的粪便样本进行体外厌氧发酵,于不同时间点采集样本,提取DNA,并进行16S r DNA V3-V4区测序,旨在研究菊粉对健康人的肠道菌群结构、丰度、多样性的影响,并验证体外肠道厌氧发酵模型作为研究功能食品与肠道微生物相互作用的可行性。第二部分,多项研究表明菊粉可以增强自然杀伤细胞（NK细胞）或T细胞的免疫功能,但对巨噬细胞免疫功能的研究较少。巨噬细胞具有吞噬、杀菌作用,抗原传递作用和免疫调节作用。为阐明本实验所用的菊粉对巨噬细胞免疫功能的影响,基于小鼠单核巨噬细胞白血病细胞Raw264.7,建立经典的体外炎症模型,并对巨噬细胞进行耻垢分枝杆菌的侵染,研究菊粉对巨噬细胞在炎症模型中促炎因子、抗炎因子、炎症介质的基因表达水平以及巨噬细胞吞噬能力的影响,以评价不同剂量的菊粉对巨噬细胞免疫应答能力和吞噬能力的调节作用。结果:体外肠道厌氧发酵模型研究菊粉对肠道菌群的影响,其结果表明菊粉干预会上调有益菌如放线菌和双歧杆菌相对丰度,下调致病菌肠杆菌相对丰度,有助于维持肠道菌群动态平衡。此外,菊粉干预会导致肠道菌群多样性下降,可能是由于菊粉发挥益生功能需要一定时间。从结构的层面分析,菊粉对于物种的组成上存在明显的调节作用,PCA实验结果分析显示,其组分位于不同象限,肠道菌群结构发生改变。这些对于人体来讲都是一个积极的标志。此部分实验证明,DP≥23的菊粉干预会改变健康人肠道菌群的构成,产生益生效应,并证明体外肠道厌氧发酵模型可以作为研究功能食品与肠道微生物相互作用的方法。在细胞模型预实验中,首先确定低、中、高浓度菊粉剂量分别为0.25 mg/m L、0.5mg/m L和0.75mg/m L。在脂多糖（LPS）体外诱导炎症模型实验中,发现低、中、高浓度菊粉可以影响IL-6、IL-10、IL-1β、TNF-α、COX-2、i NOS的基因表达水平,说明菊粉可以调节机体的免疫应答。在对细胞相同侵染复数（MOI）不用剂量菊粉预处理实验中,对巨噬细胞免疫荧光爬片吞噬效率、细胞因子以及炎症介质分泌水平检测后发现,菊粉剂量为0.25mg/m L、0.5mg/m L时巨噬细胞吞噬效率显著提升,菊粉剂量0.5mg/m L时吞噬效率最大。此外,0.25 mg/m L、0.5mg/m L、0.75 mg/m L菊粉预处理会显著提高抗炎因子基因的相对表达,降低促炎因子和炎症介质基因的相对表达,但剂量效应并不显著,还需进一步研究。结论:DP≥23的高聚合度菊粉可以有效地调节健康人肠道菌群的多样性、丰度和结构,菊粉预处理可以提高巨噬细胞的抗炎能力并显著提高对耻垢分枝杆菌的吞噬效率,但具体的作用机制还需进一步的探究。