肠道微生物群与人类健康之间的关系越来越被人们所认识,研究表明膳食纤维的摄入能够调节微生物群落的组成和代谢功能从而对人类健康发挥重要的作用。杂豆是膳食纤维的丰富食物来源,主要是来自细胞壁的非淀粉多糖。既往研究发现,根据人类肠型对个体进行分层可能有助于预测对饮食的反应。本课题以杂豆为原料提取纯化杂豆子叶细胞壁多糖,首先通过三位志愿者的混合粪便菌群体外酵解,探究杂豆细胞壁多糖的发酵特性及其对肠道菌群的影响,随后通过Prevotella（普氏菌属）和Bacteroides（拟杆菌属）肠型个体粪便菌群进一步探究不同肠型个体的粪便菌群对豌豆细胞壁多糖的发酵特性及其菌群调控规律。本文研究结果对于杂豆细胞壁多糖的益生作用及其个性化营养干预具有一定的指导作用,研究主要从以下两个方面进行展开:1、杂豆细胞壁多糖的体外大肠酵解特性及其对菌群的影响规律。以豌豆、鹰嘴豆、红芸豆、斑马豆、大白芸豆、白扁豆、蚕豆、红小豆和绿豆等九种我国代表性的杂豆品种为原料,提取纯化杂豆子叶细胞壁多糖,测定其单糖组成。经三位志愿者的混合粪便菌群体外发酵后测定其发酵产气速率、短链脂肪酸（short-chain fatty acids,SCFAs）产量和菌群变化。结果表明,杂豆细胞壁多糖主要由阿拉伯糖（25.7～39.3%）、葡萄糖（12.0～20.5%）、半乳糖（5.5～9.7%）、木糖（4.6～9.1%）、鼠李糖（0.9～1.7%）、岩藻糖（0.5～1.8%）和糖醛酸（15.2～21.7%）组成,各杂豆细胞壁多糖的阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖含量差异明显,而岩藻糖（红芸豆除外）和鼠李糖含量没有明显差异。与FOS相比,九种杂豆细胞壁多糖在前4 h均表现出较低的产气量,表征了其缓慢的发酵速率。在发酵4～8 h期间,绿豆的产气量最高,为6.3 m L,而在8～12 h期间,斑马豆的产气量最高,为6.2 m L。在发酵终点,所有杂豆细胞壁的乙酸产量在50 m M左右,除斑马豆细胞壁的丙酸产量低于20 m M之外,其他杂豆细胞壁的丙酸产量在20～25 m M之间,各杂豆细胞壁的丁酸产量各不相同,蚕豆的丁酸产量最低,约8 m M,斑马豆的丁酸产量最高,约14 m M。基于16S r RNA基因测序分析肠道菌群变化,发现所测九种杂豆细胞壁发酵均促进了Prevotella及其相关特征序列（amplicon sequence variants,ASV）的大量生长,并且杂豆细胞壁发酵同样显著改变了菌群的结构,但各杂豆间的结构变化没有明显差异,表明不同杂豆细胞壁发酵对菌群的调节主要体现在物种组成丰度的差异上。冗余分析表明SCFAs与所有杂豆细胞壁排序分布呈正相关,且乙酸相关性最大,关键ASV中,ASV23655、ASV353、ASV10566和ASV11284 Prevotella copri与所有杂豆细胞壁（斑马豆除外）分布呈正相关。2、豌豆细胞壁多糖在Prevotella和Bacteroides肠型个体的体外大肠酵解特性及其菌群调控规律。分别收集Prevotella和Bacteroides肠型个体的粪便样本作为细菌引物,对豌豆子叶细胞壁进行体外酵解。测定不同肠型个体肠道菌群对豌豆细胞壁（pea cell wall,PCW）多糖酵解的产气量、单糖降解特性、短链脂肪酸产量以及菌群变化结果。结果表明,Prevotella和Bacteroides在粪便菌群中的主导作用对PCW多糖发酵的产气、单糖降解模式、SCFAs和菌群变化有不同的影响。与Bacteroides肠型粪便菌群相比,Prevotella发酵速率更快且在终点产气量约多3 m L。在单糖降解利用过程中,阿拉伯糖和半乳糖醛酸在发酵期间比葡萄糖降解得更快,且Prevotella肠型菌群同样比Bacteroides肠型菌群更快的利用细胞壁各单糖。在整个发酵PCW期间,Prevotella比Bacteroides肠型菌群产生更多的SCFAs,尤其是丙酸和丁酸,在发酵终点Prevotella和Bacteroides肠型的丙酸产量分别为30 m M和24 m M左右,丁酸分别为17 m M和10 m M左右。在菌群变化方面,Prevotella和Bacteroides肠型粪便菌群发酵PCW后分别促进了Prevotella和Bacteroides的丰度,导致不同的发酵特性。主成分分析（principal component analysis,PCA）中Prevotella和Bacteroides肠型初始菌群及其相关发酵后的样本分别聚集并且不同肠型样本分离。