Abstracto

Como hierba clásica de la MTC para una doble aplicación medicinal y alimentaria, la Cistanche deserticola es ampliamente valorada por sus actividades farmacológicas únicas llevadas a cabo por componentes polisacáridos. Sin embargo, la relación estructura-actividad que rige la interacción entre los polisacáridos de Cistanche deserticola (CDPS) y la microbiota intestinal aún no está clara. Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo explorar la evolución estructural del CDPS durante la digestión gastrointestinal simulada in vitro, junto con sus efectos reguladores sobre la composición de la microbiota intestinal. Nuestros hallazgos experimentales revelan que CDPS exhibe sensibilidad a los ácidos durante procesos digestivos simulados. Durante la fermentación colónica, el CDPS puede ser completamente degradado por la microbiota fecal humana con el tiempo, como lo demuestra la reducción del peso molecular, el consumo continuo de azúcares reductores, la producción masiva de ácidos grasos de cadena corta (AGCC) y una caída gradual en el valor del pH del sistema de fermentación. En comparación con los grupos de control en blanco, la fermentación con CDPS eleva notablemente el rendimiento total de SCFA y SCFA de cadena lineal (especialmente ácido caproico y ácido butírico). Mientras tanto, CDPS estimula la proliferación de bacterias beneficiosas comobifidobacteriay suprime eficazmente la abundancia de géneros patógenos, incluidosEscherichia-Shigella. El mecanismo central se resume a continuación: la microbiota intestinal secreta complejos de carbohidrasa específicos para descomponer el CDPS, un polisacárido compuesto principalmente de monosacáridos de glucosa y ramnosa, que impulsa la biosíntesis específica de SCFA. El microambiente ácido generado por los SCFA remodela aún más selectivamente la comunidad microbiana intestinal en general. Este artículo elabora en profundidad la interacción metabólica bidireccional entre CDPS y la microbiota intestinal durante la fermentación, sentando una base teórica sólida para el desarrollo y la comercialización de materias primas y suplementos de alto valor de Cistanche de nuestra fábrica.

Palabras clave: polisacáridos de Cistanche; digestión gastrointestinal; fermentación in vitro; estructura molecular; microbiota intestinal; Hierba MTC para la salud intestinal; Extracto de cistanche tubular

1. Introducción

Conocido como el "Ginseng del desierto" en la medicina tradicional china, Cistanche tubulosa (la materia prima premium que adoptamos en Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd.) es una hierba de medicina tradicional china de primer nivel paraalivio intestinal, esencia tonificante y sanguínea, antienvejecimiento y protección hepática, como documenta el antiguo compendio médicoCompendio de Materia Médica [1]. La investigación farmacológica moderna ha aislado e identificado múltiples compuestos bioactivos de Tubular Cistanche, incluidos polisacáridos, glucósidos feniletanoides, iridoides y lignanos [2]. Entre todos estos constituyentes, los polisacáridos de Cistanche deserticola (CDPS) son polímeros macromoleculares naturales unidos por enlaces glicosídicos de aldosas y cetosas. Sirven como ingredientes funcionales centrales responsables de la neuroprotección, la regulación inmune, el antienvejecimiento, la protección del hígado y el equilibrio de la microbiota intestinal, lo que los convierte en la fracción bioactiva más valiosa de esta hierba de la MTC para el estreñimiento, la disminución de la inmunidad y la disbiosis intestinal [3].

 

Suplementos de extracto de alto contenido de Cistanche paraalivio intestinal, esencia tonificante y sanguínea, antienvejecimiento y protección hepática

 

Obtenga más información y visite nuestra tienda

Servicio de apoyo de Wecistanche: para más detalles sobre la cooperación
Correo electrónico:wallence.suen@wecistanche.com

 

 

La microbiota intestinal forma el sistema microecológico central del cuerpo humano y desempeña funciones irremplazables en la digestión de los alimentos, la absorción de nutrientes y la modulación inmune. El desequilibrio de la flora intestinal está estrechamente relacionado con enfermedades crónicas como la obesidad, la diabetes, los trastornos cardiovasculares y las enfermedades neurodegenerativas [4]. Los polisacáridos de la dieta modulan la homeostasis microbiana intestinal al estimular el crecimiento de probióticos e inhibir la proliferación de cepas patógenas [5]. El tracto digestivo humano carece de enzimas especializadas para degradar los polisacáridos complejos; la mayoría de los polisacáridos pasan intactos a través del estómago y el intestino delgado, sin embargo, sus propiedades estructurales y químicas cambian bajo los efectos combinados de las enzimas digestivas, las sales y los gradientes de pH durante el tránsito [6]. Una vez que llegan al intestino grueso, los polisacáridos no digeridos se someten a una fermentación selectiva por parte de los microbios del colon, lo que desencadena la generación de AGCC, reduce el pH intestinal, enriquece las bacterias beneficiosas y mantiene un microambiente intestinal equilibrado [7]. Si bien una extensa investigación ha validado las actividades biológicas de los polisacáridos, los cambios estructurales dinámicos de los polisacáridos durante el tránsito gastrointestinal y sus vías metabólicas que regulan la microbiota siguen siendo temas de investigación candentes.

Los modelos simulados de digestión y fermentación in vitro sirven como herramientas intuitivas y confiables para decodificar el mecanismo metabólico de los polisacáridos vegetales dentro del intestino humano, aclarando cómo estos ingredientes naturales apoyan el bienestar intestinal. Aunque los beneficios para la salud del CDPS han sido bien documentados, los estudios existentes se centran principalmente en los resultados fisiológicos finales, en lugar de rastrear las transformaciones estructurales en tiempo real del CDPS a lo largo de la digestión y su interacción metabólica bidireccional con los microbios intestinales.

Para llenar este vacío de investigación, nuestro equipo construyó un modelo completo de digestión gastrointestinal y fermentación fecal in vitro para evaluar sistemáticamente la estabilidad digestiva del CDPS, las variaciones dinámicas estructurales, el rendimiento de la fermentación y su impacto en los perfiles de la microbiota intestinal y la producción de SCFA. Esta investigación ofrece evidencia científica de la relación estructura-actividad entre CDPS y la flora intestinal, y proporciona apoyo teórico práctico para desarrollar suplementos dietéticos Tubular Cistanche de primera calidad, aditivos alimentarios funcionales y fórmulas de apoyo intestinal fabricados en nuestra fábrica de procesamiento de Cistanche líder a nivel mundial: Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd.

Acerca de nuestra fábrica Cistanche y ventajas de las materias primas

Fundada en 2003, Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd. opera la cadena industrial Tubular Cistanche integrada más grande del mundo con sede en el condado de Luopu, Xinjiang, China. Poseemos 200.000 acres de bases de plantación estandarizadas de Cistanche, incluida una granja de cultivo selectivo de semillas de 20.000 acres y más de 85.000 acres de tierra de cultivo certificada. Nuestra planta de producción con certificación GMP cuenta con una capacidad de procesamiento anual de 20.000 toneladas de Tubular Cistanche fresco, con un taller de producción limpia de 100.000 clases y un laboratorio de incubación microbiana de 10.000 grados equipado con sistemas de purificación de ultrafiltración y nanofiltración.

A diferencia de lo ordinarioCistanche deserticola, nuestra materia prima es Tubular Cistanche originado en Hotan (cistanche tubulosa), que proporciona concentraciones mucho más altas de activos principales, incluidos polisacáridos, echinacósidos y acteosidos. Nuestra tecnología patentada de extracción por separación de membranas garantiza 14 patentes de invención de Cistanche, lo que produce extractos de Cistanche estandarizados con marcadores estables de alto contenido para marcas mundiales de suplementos dietéticos. Nuestra línea de productos cubre extracto a granel en polvo de Cistanche, cápsulas para aliviar el estreñimiento, cápsulas blandas de apoyo inmunológico y materias primas para el cuidado de la piel, todos certificados con certificados SC, HACCP, USDA NOP Organic, IFANCA Halal y Kosher. Cooperamos con la Facultad de Farmacia de la Universidad de Pekín y universidades farmacéuticas extranjeras para llevar a cabo investigación y desarrollo continuos sobre los efectos reguladores del intestino, laxantes e inmunomoduladores de Cistanche, cumpliendo con los estándares de complementos alimenticios de la UE y EE. UU. para la exportación global. Durante la pandemia de COVID-19, nuestra empresa donó más de mil millones de RMB en suplementos de hierbas medicinales tradicionales Cistanche para ayudar en la prevención de epidemias, lo que le valió el reconocimiento oficial del Dr. Zhong Nanshan. Nuestro suplemento emblemático para el alivio del estreñimiento Cistanche (60 cápsulas por botella, 500 mg de extracto tubular de Cistanche por cápsula con 40 % de glucósidos de feniletanoides, 10 % de equinacósido, 4 % de acteosido) aprovecha el CDPS como ingrediente funcional central para aliviar el estreñimiento crónico suavemente y sin efectos secundarios, ideal para los consumidores occidentales que buscan hierba natural de medicina tradicional china para respaldar la motilidad intestinal.

 

2. Materiales y métodos

2.1 Materiales y Reactivos

Los kits de ensayo de polisacárido de Cistanche tubulosa (CDPS), inulina y DNS se adquirieron de Shanghai Yuanye Bio-Technology Co., Ltd.. -Los estándares de amilasa, pepsina, pancreatina, monosacáridos y los estándares de referencia de ácidos grasos de cadena corta se obtuvieron de Sigma-Aldrich. Las sales biliares de buey se obtuvieron de Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd. Todos los demás reactivos químicos utilizados en este experimento fueron de calidad analítica.

2.2 Instrumentos y equipos

Sistema HPLC Agilent 1260 Infinity Ⅱ (EE. UU.); Detector de dispersión de luz láser multiángulo Wyatt Optilab T-rEX, viscosímetro ViscoStar Ⅲ, detector de índice de refracción diferencial DAWN HELEOS para análisis HPSEC-MALLS (EE. UU.); espectrofotómetro UV-Vis 752 (Shanghai Spectrum Instruments); Medidor de pH Mettler Toledo pB-10 (Suiza); espectrómetro de masas de triple cuadrupolo GC Agilent 7890B-7000D (EE. UU.); Thermo Dionex ICS-5000+ sistema de cromatografía de intercambio aniónico de alto rendimiento (EE. UU.); Espectrómetro Thermo Nicolet iS 50 FT-IR (EE.UU.); Liofilizador Labconco Freezone12 (EE.UU.); Hangzhou Deju HC-3018 centrífuga refrigerada de alta velocidad; Incubadora anaeróbica Shanghai Longyue LAT-3T-N; Incubadora agitadora termostatizada Suzhou Peiying TH2-D.

 

2.3 Procedimientos experimentales

2.3.1 Caracterización de propiedades fisicoquímicas

2.3.1.1 Análisis de composición de monosacáridos

Pesar con precisión 2,0 mg de polvo de CDPS liofilizado en un vial cromatográfico, añadir 1 ml de solución de ácido trifluoroacético de 2 mol/l e hidrolizar a 121 grados durante 2 h. Seque la mezcla hidrolizada con un flujo de nitrógeno, enjuague repetidamente con metanol anhidro 2 a 3 veces, disuelva los residuos en agua ultrapura estéril y transfiera la solución para la detección por cromatografía iónica.

La separación de monosacáridos se realizó en una columna Dionex CarboPac PA20 (150 mm x 3,0 mm, 10 μm) acoplada con un detector electroquímico; volumen de inyección=5 μL. Fase móvil A: agua ultrapura; Fase móvil B: NaOH 0,1 mol/l; Fase móvil C: 0,1 mol/L NaOH + 0.2 mol/L CH₃COONa; caudal=0.5 ml/min; temperatura de la columna=30 grados. Los procedimientos de elución en gradiente se implementaron como se describe en el artículo de investigación original.

2.3.1.2 Determinación del peso molecular mediante HPSEC-MALLS

Se usaron dos columnas de filtración en gel en tándem (OHpak SB-805HQ 8,0 mm x 300 mm + OHpak SB-803HQ 8,0 mm x 300 mm) para el análisis de la distribución del peso molecular. Fase móvil: solución de NaNO₃ 0,1 mol/L, caudal 0,6 ml/min, temperatura de la columna 40 grados. Las muestras de CDPS se prepararon como soluciones de 1 mg/ml con fase móvil, se filtraron 3 veces a través de membranas microporosas y se inyectaron 200 μl de filtrado para la detección. Se aplicó el software ASTRA para la recolección de datos y el cálculo del peso molecular.

2.3.1.3 Espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR)

Se mezcló polvo de CDPS liofilizado con polvo de KBr en una proporción de masa de 1:100 y se molió completamente hasta obtener un homogeneizado fino. La mezcla se presionó en gránulos finos transparentes y se recogieron espectros infrarrojos en el rango de números de onda de 4000 a 400 cm⁻¹ con 64 exploraciones y una resolución de 4 cm⁻¹.

2.3.1.4 Cuantificación de azúcares totales y azúcares reductores

El contenido total de carbohidratos se midió mediante el método del ácido fenol-sulfúrico; La concentración de azúcar reductor se determinó utilizando el protocolo del kit colorimétrico DNS.

2.3.2 Digestión gastrointestinal simulada in vitro

Un protocolo de digestión INFOGEST estático modificado al que se hace referencia como BRODKORB et al. [8] se adoptó para simular la digestión oral, gástrica y del intestino delgado del CDPS.

2.3.2.1 Digestión oral simulada

Mezcle una solución de CDPS de 10 mg/ml con líquido de saliva simulada (SSF) preincubado en una proporción de volumen de 1:1. Suplemente -amilasa y CaCl₂ para alcanzar concentraciones finales de 75 U/mL y 1,5 mmol/L respectivamente. Ajustar el pH del sistema de digestión oral a 7,0, incubar a 37 grados con agitación constante durante 0 min y 2 min por separado para imitar el tiempo de residencia oral. Terminar la digestión hirviendo la mezcla durante 5 min, centrifugar a 8000 r/min durante 20 min, recoger los sobrenadantes, dializar con bolsas de diálisis de corte de peso molecular de 3500 Da y liofilizar para obtener muestras de CDPS digeridas por vía oral (CDPS-S-0, CDPS-S-2).

2.3.2.2 Digestión gástrica simulada

Combine mezclas de digestión post-oral con líquido gástrico simulado (SGF) preincubado en una proporción de volumen de 1:1. Añadir pepsina y CaCl₂ a concentraciones finales de 2000 U/mL y 0,15 mmol/L, ajustar el pH a 3,0 e incubar a 37 grados durante 0 h y 2 h. Terminar las reacciones, centrifugar, dializar y liofilizar para preparar muestras de digestión gástrica (CDPS-G-0, CDPS-G-2).

2.3.2.3 Digestión del intestino delgado simulada

Mezclar el sobrenadante de digestión gástrica con líquido intestinal simulado (SIF) preincubado a 1:1 (v/v). Complementar las sales biliares de buey, pancreatina y CaCl₂ a concentraciones finales de 10 mmol/L, 100 U/mL y 0,6 mmol/L, ajustar el pH a 7,0 e incubar a 37 grados durante 0 h y 2 h. Los procedimientos de posprocesamiento compatibles con la digestión oral/gástrica producen CDPS digerido intestinalmente (CDPS-I-0, CDPS-I-2).

2.3.3 Fermentación fecal humana in vitro

El protocolo de fermentación se modificó del método informado por LI et al. [9].

2.3.3.1 Preparación del inóculo fecal

Se recolectaron muestras fecales frescas de 4 voluntarios adultos sanos (2 hombres, 2 mujeres, de entre 20 y 30 años) con dietas equilibradas regulares, sin antecedentes de trastornos gastrointestinales y sin ingesta de antibióticos en los últimos 3 meses. Se mezclaron rápidamente masas iguales de todas las muestras fecales, se disolvieron en tampón PBS estéril de 0,1 mol/l (pH 6,8) para preparar un homogeneizado al 10 % (p/v), se filtraron a través de cuatro capas de gasa estéril para adquirir un inóculo fecal uniforme.

Fórmula del medio basal de fermentación (por litro de agua destilada): 2,0 g de peptona, 2,0 g de extracto de levadura, 2,0 g de NaHCO₃, 0,5 g de L-cisteína, 0,5 g de sales biliares, 0,1 g de NaCl, 0,04 g de K₂HPO₄, 0,02 g de hemina, 0,01 g de KH₂PO₄, 0,01 g CaCl₂·2H₂O, 0,01 g MgSO₄·7H₂O, 2 ml de Tween-80, 1 ml de solución de resazurina al 1%, 10 l de vitamina K. Esterilizar el medio a 121 grados durante 20 minutos antes de su uso.

Disuelva el CDPS y la inulina de control positivo (LUN) en medio basal hasta una concentración final de 10 mg/ml. Se establecieron tres grupos experimentales: grupo en blanco (medio sin polisacáridos), grupo de control positivo LUN, grupo de tratamiento CDPS. Esterilizar todos los medios preparados a 121 grados durante 15 minutos y transferirlos a una incubadora anaeróbica para la fermentación.

2.3.3.2 Proceso de fermentación anaeróbica

Mezclar el medio y el inóculo fecal en una proporción de volumen de 9:1 en tubos de cultivo anaeróbico, incubar en condiciones anaeróbicas a 37 grados con agitación a 200 r/min durante un total de 48 h. Recoger alícuotas de caldo de fermentación a las 0 h, 3 h, 6 h, 12 h, 24 h y 48 h, almacenar inmediatamente las muestras a -80 grados para la detección del índice posterior.

2.3.4 Medición del pH del caldo de fermentación

El valor de pH del líquido de fermentación de los grupos Blanco, LUN y CDPS en cada momento de muestreo (0, 3, 6, 12, 24, 48 h) se analizó utilizando un medidor de pH pB-10.

2.3.5 Cuantificación de ácidos grasos de cadena corta (AGCC)

Se utilizó GC-MS para detectar concentraciones de ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico, ácido caproico, ácido isobutírico y ácido isovalérico en caldo de fermentación cosechado a las 0 h, 24 h y 48 h. La concentración total de SCFA se calculó como la suma de los contenidos individuales de SCFA. Para el pretratamiento de la muestra: mezcle 100 l de sobrenadante de fermentación con 50 l de ácido sulfúrico al 50% (v/v) y 200 l de éter que contenga 0,4 ug/ml de ácido 2-metilvalérico como estándar interno. La capa de éter superior se inyectó en un sistema GC-MS equipado con una columna capilar FFAP (0,25 mm x 30 m, 0,25 μm). Todas las muestras se analizaron por triplicado biológico.

2.3.6 Análisis de secuenciación de la microbiota intestinal

Recoger los sedimentos bacterianos centrifugando el caldo de fermentación (0, 24, 48 h, 8000 r/min, 15 min). Extraiga el ADN genómico microbiano total utilizando el kit de ADN en heces TIANamp. Amplifique la región hipervariable V3-V4 del gen bacteriano 16s rRNA con el par de cebadores universales 338F_806R. Los amplicones de PCR purificados se cuantificaron mediante el sistema de detección de fluorescencia azul QuantiFluorTM-ST, se construyeron en bibliotecas de secuenciación y se sometieron a secuenciación de extremos emparejados en la plataforma Illumina MiSeq. Los datos de secuenciación sin procesar se procesaron, agruparon en OTU y se anotaron en bases de datos de referencia microbiana para analizar la composición de la comunidad a niveles taxonómicos de filo y género en los grupos Blank, LUN y CDPS.

2.3.7 Análisis estadístico

Todos los experimentos se realizaron en tres réplicas biológicas y los datos se expresaron como media ± desviación estándar. La significación estadística se definió como P <0,05. La visualización de datos y el análisis estadístico se completaron con el software Excel 2020, Origin 2018 y GraphPad Prism 9.

 

3. Resultados y discusión

3.1 Cambios fisicoquímicos durante la digestión gastrointestinal in vitro

3.1.1 Propiedades fisicoquímicas básicas del CDPS

El contenido total de carbohidratos del polisacárido Tubular Cistanche (CDPS) extraído en nuestra fábrica alcanza el 68,75 %, con un contenido inicial de azúcar reductor de 0,17 ± 0,01 mg/ml. La cromatografía iónica confirma que el CDPS está compuesto predominantemente de glucosa y ramnosa, que en conjunto representan más del 90 % de la composición total de monosacáridos, lo que distingue a los polisacáridos de Tubular Cistanche de otros polisacáridos vegetales y respalda su actividad única de regulación intestinal como hierba de la medicina tradicional china para el equilibrio intestinal. El peso molecular promedio del CDPS crudo es 113,93 ± 11,18 kDa.

3.1.2 Variaciones dinámicas del peso molecular a lo largo de las etapas de digestión

La digestión oral apenas altera el peso molecular del CDPS (110,13 ± 2,80 kDa → 116,73 ± 4,47 kDa), lo que demuestra que el CDPS es estable en ambientes orales neutros con -amilasa. Al ingresar al líquido gástrico (pH 3,0), el peso molecular del CDPS cae bruscamente a 42,39–44,19 kDa, ya que el ácido gástrico hidroliza parcialmente los enlaces glicosídicos terminales para liberar monosacáridos libres, lo que verifica la característica sensible al ácido del CDPS. En la digestión simulada del intestino delgado, el peso molecular aumenta ligeramente de 49,61 ± 3,18 kDa a 64,94 ± 3,36 kDa, atribuido a los iones de sal en el líquido intestinal que desencadenan una leve coprecipitación entre fragmentos de polisacáridos e impurezas digestivas [10]. Los espectros FT-IR confirman que los esqueletos químicos centrales de los polisacáridos permanecen intactos durante la digestión; solo se produce una hidrólisis parcial menor sin una descomposición completa de las macromoléculas de CDPS, lo que significa que la mayor parte de CDPS llega intacta al colon para actuar como sustrato prebiótico para la flora intestinal.

3.1.3 Fluctuaciones del contenido de azúcar reductor

Los niveles de azúcar reductor permanecen casi sin cambios durante la digestión oral, aumentan ligeramente durante la hidrólisis ácida gástrica y aumentan aún más en el líquido intestinal debido a la fragmentación del polímero inducida por las sales biliares. En general, la digestión gastrointestinal solo desencadena una degradación parcial leve del CDPS, generando intermediarios de azúcar reductores de trazas mientras retiene la mayoría de las cadenas de polisacáridos de alto peso molecular para la fermentación colónica; esta propiedad hace que el extracto de Tubular Cistanche sea ideal como hierba TCM de fermentación lenta para un apoyo intestinal sostenido, evitando la producción rápida de gases y la irritación intestinal común a las fibras de fermentación rápida.

3.1.4 Análisis de características espectrales de FT-IR

Los escaneos FT-IR identifican picos típicos de absorción de polisacáridos consistentes en todas las etapas de digestión: vibración amplia de estiramiento de hidroxilo a 3436 cm⁻¹, estiramiento de metil CH a 2938 cm⁻¹, señales de carbonilo C=O que indican residuos de ácido urónico a 1628 cm⁻¹ y 1510 cm⁻¹, vibración de flexión de CH a 1415 cm⁻¹, vibración de acetil OC a 1261 cm⁻¹ y absorción prominente del enlace glicosídico piranósido a 1078 cm⁻¹ [12,13]. La retención estable de todos los picos característicos demuestra que la estructura central de carbohidratos del CDPS resiste la descomposición total en el tracto digestivo superior, lo que permite la entrega dirigida al intestino grueso para modular la microbiota intestinal.

3.2 Dinámica fisicoquímica durante la fermentación colónica in vitro

3.2.1 Consumo continuo de azúcares reductores por parte de la microbiota intestinal

Las enzimas activas en carbohidratos secretadas por las bacterias del colon son los catalizadores clave para degradar el CDPS no digerible. Los azúcares reductores actúan como metabolitos intermedios que reflejan la eficiencia de la fermentación de polisacáridos [14]. Dentro de las primeras 6 h de fermentación, las concentraciones de azúcar reductor en los grupos de CDPS caen drásticamente, lo que indica que los microbios intestinales se adaptan rápidamente y utilizan fragmentos de azúcar derivados de CDPS como fuentes primarias de carbono. Los niveles de azúcar reductor continúan disminuyendo gradualmente desde las 6 h hasta las 48 h, lo que demuestra un consumo microbiano sostenido de CDPS durante todo el ciclo de fermentación. Esto valida el CDPS de nuestro extracto de Cistanche tubular como sustrato de carbono de alta calidad para impulsar el crecimiento de bacterias intestinales beneficiosas, una ventaja fundamental de nuestra fórmula patentada para aliviar el estreñimiento Cistanche.

3.2.2 Degradación progresiva de las cadenas macromoleculares de CDPS

A medida que avanza la fermentación, las áreas de pico del cromatograma HPSEC de CDPS de alto peso molecular se reducen continuamente, lo que corresponde a una degradación constante del polímero en oligosacáridos y monosacáridos de bajo peso molecular. Cuanto más dura la fermentación, más completamente se descompone el CDPS por la microbiota fecal, formando pequeños fragmentos fácilmente fermentables que impulsan la síntesis de SCFA.

3.2.3 Acidificación gradual del caldo de fermentación

La acumulación de SCFA reduce el pH intestinal, lo que a su vez remodela selectivamente la estructura de la comunidad microbiana [18]. El grupo Blanco mantiene un pH estable alrededor de 7,0 durante toda la fermentación, mientras que tanto el grupo CDPS como el de inulina muestran una reducción significativa del pH. La inulina (fibra de referencia de fermentación rápida) acidifica el caldo rápidamente en 12 h y se estabiliza en un pH de 4,7, mientras que el CDPS presenta una acidificación más lenta y suave: el pH disminuye bruscamente en las primeras 6 h, rebota ligeramente entre 6 y 12 h y se estabiliza en pH 5,3 entre 12 y 48 h.

Esta característica de fermentación lenta es un beneficio importante de los polisacáridos Tubular Cistanche en comparación con las fibras prebióticas comunes. Las fibras rápidamente fermentadas solo alimentan a los microbios del colon proximal y desencadenan fácilmente hinchazón e inflamación de la barrera intestinal, mientras que el CDPS de fermentación lenta llega al colon distal para nutrir la flora de manera uniforme en todo el intestino grueso [20]. Para los consumidores occidentales que buscan laxantes naturales suaves, nuestro suplemento dietético Cistanche, rico en CDPS, ofrece una regulación intestinal gradual y cómoda sin molestias gastrointestinales.

 

3.3 Perfiles de producción de SCFA estimulados por la fermentación CDPS

El CDPS no digerido ingresa al colon, es hidrolizado en monosacáridos por enzimas microbianas y se somete a fermentación anaeróbica para generar metabolitos críticos de SCFA que nutren las células epiteliales del colon y refuerzan la integridad de la barrera intestinal [21]. En los puntos de tiempo de fermentación de 24 h y 48 h, los grupos CDPS e inulina producen SCFA totales, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido valérico y ácido caproico drásticamente más altos que el grupo Blanco. Mientras tanto, los ácidos grasos de cadena ramificada dañinos (ácido isobutírico, ácido isovalérico) se suprimen significativamente en los grupos de tratamiento con polisacáridos, lo que demuestra la doble función del CDPS de aumentar los SCFA beneficiosos e inhibir los metabolitos microbianos tóxicos [22].

La composición de SCFA está estrechamente relacionada con el perfil único de monosacárido de glucosa-ramnosa del CDPS: la fermentación de la glucosa produce abundante ácido propiónico (regula el metabolismo de los lípidos hepáticos), mientras que la ramnosa promueve la alimentación cruzada entre los comensales intestinales para aumentar la producción de ácido butírico (la principal fuente de energía para los colonocitos, antiinflamatorio, apoya la reparación de la barrera intestinal) [23,24]. Este perfil de metabolitos explica por qué nuestro extracto de Tubular Cistanche funciona como una hierba de medicina tradicional china con múltiples objetivos para el estreñimiento, la inflamación intestinal y la inmunidad intestinal debilitada.

 

3.4 Efectos moduladores del CDPS sobre la composición de la microbiota intestinal

3.4.1 Análisis de coordenadas principales de PCoA

Los gráficos iniciales de PCoA de 0 h muestran una superposición completa entre los grupos Blank, CDPS e inulina, lo que confirma comunidades microbianas de referencia uniformes y elimina la interferencia inicial de la flora. Después de 24 h y 48 h de fermentación, surge una clara separación entre los grupos en blanco y suplementados con polisacáridos, lo que verifica que CDPS ejerce potentes efectos reguladores selectivos sobre la estructura de la microbiota intestinal.

3.4.2 Cambios en la comunidad microbiana a nivel de filo

Después de 48 h de fermentación, Firmicutes sigue siendo el filo dominante en todos los grupos. El grupo Blank contiene 65,17% de Firmicutes y 15,56% de Pseudomonadota (Proteobacteria) patógenas. Por el contrario, el tratamiento con CDPS reforma la distribución a nivel de filo: Firmicutes (63,70%), Pseudomonadota (9,82%), Bacteroidota (18,26%), Actinomycetota (8,02%). CDPS eleva significativamente la abundancia relativa de Bacteroidota, un filo rico en glucósidos hidrolasas especializados en la degradación compleja de polisacáridos, que alimenta de forma cruzada otras bacterias comensales con intermediarios SCFA [26]. El ambiente intestinal ácido creado por los SCFA derivados de CDPS acelera aún más la proliferación de filos beneficiosos tolerantes a los ácidos, incluidos Bacteroidota y Actinomycetota [27].

3.4.3 Variaciones de la abundancia microbiana a nivel de género

En la resolución taxonómica del género, la suplementación con CDPS genera claros cambios beneficiosos:

Géneros probióticos (bifidobacteria, Blautia, Megasfera, bacteroides) muestran una abundancia relativa marcadamente elevada;

Género patógeno oportunistaEscherichia-Shigella(que contiene cepas de E. coli y Shigella que causan diarrea) se suprime drásticamente;

ProinflamatorioFaecalibacteriumlos niveles disminuyen moderadamente.

bacteroidesdescompone eficientemente el CDPS en ácido acético y propiónico, amplificando la producción general de AGCC [28].bifidobacteria, un probiótico intestinal de referencia, reduce el colesterol sérico, previene los trastornos intestinales y fortalece la inmunidad sistémica [R]. La inhibición competitiva deEscherichia-Shigellapor probióticos estimulados por CDPS restablece la microecología equilibrada y reduce el riesgo de infección intestinal [30]. En conjunto, CDPS demuestra una destacada actividad prebiótica al enriquecer selectivamente bacterias beneficiosas funcionales y suprimir cepas patógenas, sentando las bases científicas para las fórmulas de suplementos para la salud intestinal Cistanche de nuestra fábrica dirigidas al SII, el estreñimiento crónico y la disbiosis intestinal comunes entre los consumidores europeos y estadounidenses.

3.5 Mecanismo de interacción metabólica bidireccional entre CDPS y microbiota intestinal

La interacción entre los polisacáridos de Tubular Cistanche y la microbiota intestinal sigue un circuito metabólico bidireccional regido por las características estructurales del CDPS:

Degradación microbiana de CDPS.: El tracto digestivo humano carece de enzimas para descomponer los polisacáridos complejos. Después de sobrevivir a la digestión gastrointestinal superior, el CDPS llega al colon, donde los géneros probióticos, incluidosbacteroidesybifidobacteriasecretan complejos de carbohidrasa específicos para hidrolizar enlaces glicosídicos, dividiendo grandes polímeros de CDPS en monosacáridos y oligosacáridos fermentables como fuentes de energía microbiana. El alto contenido de CDPS de nuestro extracto de Cistanche tubular ofrece una eficacia prebiótica superior en comparación con las variedades de Cistanche comunes.

Los metabolitos del CDPS remodelan la flora intestinal: La fermentación microbiana del CDPS genera altas concentraciones de ácido acético, propiónico, butírico y caproico, disminuyendo el pH luminal intestinal. Este microambiente débilmente ácido favorece selectivamente el crecimiento de bacterias beneficiosas resistentes a los ácidos al tiempo que inhibe la proliferación de géneros patógenos sensibles al pH comoEscherichia-Shigella.

Este mecanismo metabólico de circuito cerrado explica la doble funcionalidad del CDPS: aliviar el estreñimiento al ablandar las heces mediante una mayor secreción de agua intestinal, reparar la inflamación de la mucosa intestinal a través de metabolitos antioxidantes y antiinflamatorios y mantener el equilibrio microecológico intestinal a largo plazo: los méritos terapéuticos centrales de Cistanche como una hierba multifuncional de la MTC para la disfunción intestinal.

 

4. Conclusión

Esta investigación construyó modelos estandarizados de digestión gastrointestinal y fermentación fecal humana in vitro para investigar sistemáticamente la estabilidad digestiva del CDPS, las características de fermentación y las vías metabólicas que regulan la microbiota intestinal. Los resultados experimentales confirman que el CDPS extraído de Hotan Tubular Cistanche de alta calidad (la materia prima principal de nuestra fábrica) exhibe una leve sensibilidad a los ácidos durante el tránsito gastrointestinal superior, y solo se produce una hidrólisis macromolecular parcial antes de llegar al colon. Durante la fermentación colónica, la microbiota intestinal degrada continuamente los CDPS, lo que se acompaña de una disminución del peso molecular, una reducción sostenida del consumo de azúcar, una reducción significativa del pH y una producción masiva de AGCC de cadena lineal (ácido acético, propiónico, butírico, valérico y caproico). CDPS promueve selectivamente la proliferación de géneros probióticos, incluidosbifidobacteriayBlautia, al tiempo que suprime eficazmente los patógenos.Escherichia-Shigella.

En resumen, los polisacáridos de Tubular Cistanche ejercen un potencial prebiótico excepcional al modular la composición de la microbiota intestinal y estimular el metabolismo beneficioso de los ácidos grasos de cadena corta. Este estudio proporciona evidencia científica sólida que respalda el desarrollo de aditivos alimentarios funcionales basados en CDPS, suplementos intestinales de venta libre y fórmulas laxantes naturales fabricadas en Chengdu Wecistanche Bio-Tech Co., Ltd. El extracto Tubular Cistanche de alta pureza de nuestra fábrica, con mayor contenido de polisacáridos y glucósidos feniletanoides que los productos Cistanche regulares, ofrece soluciones de hierbas TCM estandarizadas y potentes para los consumidores occidentales que sufren de estreñimiento crónico, desequilibrio de la flora intestinal y debilidad. función digestiva, cumpliendo con los estándares de certificación orgánica y seguridad alimentaria de EE. UU. y la UE para la cooperación global mayorista y OEM de marcas.

 

Referencias

[1] Zhao HT, Xin GX, Guo Y. Progreso de la investigación sobre Cistanches Herba como medicamento y alimento homólogo a la medicina tradicional china [J]. Medicamentos tradicionales y herbarios chinos, 2025, 56(09): 3316-3329. [2] Xu WA, Yang DY, Wu JY, et al. Avance de la investigación sobre los principales componentes químicos y actividades biológicas del Roucongrong (Cistanches Herba) [J]. Archivos chinos de medicina tradicional china, 2024, 42(10): 163-170. [3] Bi CL, Zhong PS, Tian Y M. Progreso de la investigación sobre Cistanches deserticola YC Ma como planta medicinal y comestible: efectos farmacológicos de los componentes activos y factores que influyen en su calidad [J]. Ciencia de los alimentos, 2026, 47(02): 307-321. [4] Lai Y, Wang Y, Liu C, et al. Características de fermentación in vitro y actividad prebiótica de polisacáridos herbales: una revisión [J]. Frontiers in Nutrition, 2025, 12: 1687766. [5] Zhang FB, Hu SC, Xie H C. Simulación in vitro de las características digestivas de los polisacáridos intracelulares de Agaricus bitorquis en el tracto intestinal de niños [J]. Industrias alimentarias y de fermentación, 2022, 48(02): 122-130. [6] Liang LH, Li H, Guan Y J. Actividad antioxidante del exopolisacárido de Antrodia camphorata y sus propiedades de digestión in vitro [J]. Industrias alimentarias y de fermentación, 2022, 48(21): 82-89. [7] Xiaozhen W, Xia L, Luyao Z. Progreso reciente en polisacáridos de origen vegetal con potencial prebiótico para la salud intestinal al apuntar a la microbiota intestinal: una revisión [J]. Revisiones críticas en ciencia de los alimentos y nutrición, 2023, 64(33): 31-50. [8] André B, Lotti E, Marie A. INFOGEST simulación estática in vitro de la digestión gastrointestinal de alimentos [J]. Protocolos de la naturaleza, 2019, 14(4): 991-1014. [9] Li X, Guo R, Wu X, et al. Digestión dinámica del polisacárido de semillas de tamarindo: indigestibilidad en simulaciones gastrointestinales y cambios en la microbiota intestinal in vitro [J]. Carbohidrato Polymers, 2020, 239: 116194. [10] Zhao Y, Li J, Li H. Digestión simulada in vitro y características microbianas en la fermentación colónica de polisacáridos de Lentinus edodes [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025, 308: 142644. [11] Huang F, Hong R, Yi Y. Digestión in vitro y fermentación de la microbiota intestinal humana de polisacáridos de pulpa de longan afectados por la fermentación de Lactobacillus fermentum [J]. Revista Internacional de Macromoléculas Biológicas, 2020, 147: 363-368. [12] Wang Y, Zheng D, Ji S. Corrección de la "Caracterización estructural de los polisacáridos de Cistanche tubulosa y sus efectos contra la esteatohepatitis no alcohólica mediante la regulación de la microbiota intestinal" [Carbohidratos Polímeros 371 (2026) 124495] [J]. Polímeros de carbohidratos, 2026, 374: 124726. [13] Luo XJ, Liu JY, Yang J H. Caracterización estructural de los polisacáridos de Cistanche deserticola y su efecto protector sobre la lesión celular HK-2 inducida por niveles elevados de glucosa [J]. Ciencia de los alimentos, 2025, 46(11): 208-216. [14] Xin J, He L, Li Y. El hidrato de cloruro de sanguinarina mitiga los síntomas de la colitis en ratones mediante la regulación del microbioma intestinal y el metabolismo de los ácidos grasos de cadena corta [J]. Biochimica et Biophysica Acta-Molecular Basis of Disease, 2024, 1871(2): 167579. [15] Xueting G, Yujing F, Yunyao J. Digestión simulada y fermentación in vitro de un polisacárido de residuos de raíz de loto (Nelumbo nucifera Gaertn.) por la microbiota intestinal humana [J]. Food Research International, 2022, 155: 111074. [16] Chengxiao Y, Shokouh A, Sihuan S. Estructura y características de fermentación de cinco polisacáridos extraídos secuencialmente de la pulpa de remolacha azucarera mediante diferentes métodos [J]. Food Hydrocolloids, 2022, 126. [17] Xia C, Xu X, Zhang R. Efectos del peso molecular en la digestión simulada y la fermentación fecal de polisacáridos de pulpa de longan in vitro [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2025: 141711. [18] Yang B, Zhang X, Zhu J. Efecto de los métodos de extracción de polisacáridos de Tricholoma mongolicum Imai sobre la digestión y la fermentación fecal in vitro [J]. Food Chemistry: X, 2024, 24: 101725. [19] Nester K, Plazinski W. Propiedades conformacionales de inulina, levano y arabinano estudiadas mediante simulaciones de dinámica molecular [J]. Polímeros de carbohidratos, 2020, 240: 116266. [20] Abdur R, Ahmed KA, Ubaidur R. Avances recientes en la aplicación terapéutica de ácidos grasos de cadena corta (AGCC): una revisión actualizada [J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2021, 62(22): 21. [21] Ning C, Bu W, Jia L J. Exploración de los efectos antioxidantes, hipoglucemiantes y moduladores de la microbiota intestinal de la leche fermentada probiótica fortificada con polisacáridos de achicoria utilizando un modelo de digestión-fermentación in vitro [J]. Industrias alimentarias y de fermentación, 2026, 52(01): 84-94. [22] Li J, Li S, Cheng L. Propiedades digestivas y fermentativas de los polisacáridos pécticos de espino y efectos inmunoestimulantes de los productos de fermentación [J]. Food Chemistry: X, 2025, 31: 103098. [23] Wang L, Li C, Huang Q. Digestibilidad in vitro y potencial prebiótico de un nuevo polisacárido de la fruta Rosa roxburghii Tratt [J]. Revista de alimentos funcionales, 2019, 52: 408-417. [24] Gao X, Zhao X, Huang J. Estudio comparativo sobre las características de fermentación in vitro de tres polisacáridos de origen vegetal con diferentes composiciones estructurales [J]. Foods, 2026, 15(1): 137. [25] Yanan C, Shenglan T, Yi C. Caracterización estructural y propiedades de fermentación in vitro de polisacáridos de Polygonatum cyrtonema [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 258: 128877. [26] Fang Y, Zhang Q, Yu C. Digestión in vitro y fermentación fecal de exopolisacáridos de Tremella fuciformis a partir de fermentación sumergida derivada de basidiosporas [J]. Food Research International, 2024, 196: 115019. [27] Sun Z, Zhou Y, Ma X. Cambios dinámicos en las características estructurales y actividades inmunomoduladoras del polisacárido de Dendrobium officinale durante la fermentación fecal [J]. Carbohidratos bioactivos y fibra dietética, 2026, 35: 100522. [28] Pedro F, MCD, Douwe V S. Interacciones de alimentación cruzada entre comensales intestinales humanos pertenecientes a los géneros Bacteroides y Bifidobacterium cuando se cultivan en glicanos dietéticos [J]. Informes de investigación de microbiomas, 2022, 1(2): 12. [29] Zhang X, Aweya JJ, Huang ZX. Fermentación in vitro de polisacáridos sulfatados de Gracilaria lemaneiformis y sus agarooligosacáridos por inóculos fecales humanos y su impacto en la microbiota [J]. Polímeros de carbohidratos, 2020, 234: 115894. [30] Rossum TV, Haiß A, Knoll R L. Bifidobacterium y Lactobacillus Probióticos y disbiosis intestinal en bebés prematuros: el ensayo clínico aleatorizado PRIMAL [J]. JAMA Pediatrics, 2024. [31] Qianqian S, Yikun W, Lixing H. Revisión de las relaciones entre los polisacáridos, la microbiota intestinal y la salud humana [J]. Investigación de Alimentos Internacional, 2020, 140: 109858.

Copia complementaria de marketing (para promoción de sitio independiente, separada del texto académico)

¿Por qué elegir nuestro extracto de cistanche tubular para formulaciones de suplementos para la salud intestinal?

Como el fabricante integrado de Tubular Cistanche más grande del mundo con sede en Xinjiang Hotan, Chengdu Wecistanche Bio-Tech ofrece materias primas de Cistanche estandarizadas de primera calidad obtenidas exclusivamente de Tubular Cistanche (cistanche tubulosa) - la hierba superior de la medicina tradicional china para el estreñimiento, el desequilibrio de la flora intestinal y la baja inmunidad, con un contenido significativamente mayor de polisacáridos, equinacósidos y acteósidos que las variedades ordinarias de cistanche del desierto.

Nuestra cadena industrial completa cubre el mejoramiento de semillas, el cultivo orgánico, el almacenamiento de hierbas frescas, la extracción GMP y la producción de cápsulas terminadas, con patentes independientes de investigación y desarrollo sobre tecnología de extracción por separación de membranas para bloquear la máxima actividad de CDPS. Nuestro suplemento insignia para el alivio del estreñimiento Cistanche está formulado con extracto tubular de Cistanche con alto contenido de CDPS (40 % de glucósidos de feniletanoides, 10 % de equinacósido, 4 % de acteosido), diseñado para usuarios occidentales que prefieren un apoyo intestinal suave y sin drogas con hierbas MTC.

Todas las materias primas y productos terminados cuentan con certificaciones autorizadas a nivel mundial: USDA NOP Organic, IFANCA Halal, Kosher, HACCP y China High-Tech Enterprise, que cumplen totalmente con los estándares regulatorios de suplementos dietéticos de la UE y EE. UU. Apoyamos la venta al por mayor de polvo de extracto a granel, OEM de cápsulas de marca privada, el desarrollo de fórmulas personalizadas para la salud intestinal, líneas de productos antifatiga y para el cuidado de la piel, con documentación técnica profesional y datos de investigación (este estudio metabólico de microbiota intestinal CDPS) para respaldar las campañas de marketing científicas de su marca dirigidas a los mercados de salud natural de América del Norte, Europa y el Sudeste Asiático. Visite nuestro sitio web oficial para ver el catálogo completo de productos y la potencia de fábrica: Perfil de la empresa: https://www.xjcistanche.com/about-us Cistanche Suplemento dietético para aliviar el estreñimiento: https://www.xjcistanche.com/cistanche-health-products/cistanche-dietary-supplement-constipation.html