左超

【摘 要】：植物益生元作为膳食补充剂，可以选择性的刺激肠道有益菌生长、调节胃肠菌群平衡、改善肠道微环境、抑制有害菌群的增殖，从而对宿主产生有益的影响，改善宿主健康状态。肠道菌群作为人体“第二大代谢系统”与许多疾病的发生密切相关。很多研究对植物益生元调节机体肠道菌群、调节糖代谢的作用机制进行了研究。本文就植物益生元对肠道菌群的调节及对机体糖代谢吸收的影响展开探讨。

【关键词】：糖类;营养调节;植物益生元;肠道菌群;微生态

引言

研究表明，人体微生物与人体细胞数量相近，数量庞大的微生物与宿主相互作用影响着宿主的健康。肠道菌群失衡与众多疾病的发生发展密切相关，如肥胖、心血管疾病、糖尿病等代谢性疾病，并可能扮演病因的角色。维持肠道菌群的健康与稳态对预防和控制慢性代谢性病的发生与发展有重大的意义。

1 肠道微生物

相较于皮肤、口腔、阴道等部位，胃肠道的微生物在取样方面更加复杂。近年来，大量的研究者关注于肠道微生物群，因为此处存在最大的微生物密度及数量。而大多数的数据来源于粪便取样，少部分来源于黏膜活检取样。虽然粪便取样简便，但是其中的微生物群并不能代表完整肠道内微生物群的状态，因为，近年来有研究发现，小肠内存在大量的细菌组成，与结肠内细菌相比动态变化性更，而且由于肠道各段内食物分子大小不同，肠道菌群种类区别较大。并且大量的数据来源于北美和欧洲的研究，而亚洲、非洲及南美的数据较少，因此存在选择偏倚。胃肠道的微生物主要由两大门类组成：厚壁菌门和拟杆菌门，除此之外还有10个不同门类的细菌在肠道微生物中占有重要组成部分，此外包括病毒及真菌等。研究发现厚壁菌和拟杆菌之间的比例在人群间存在较大差别，然而某种细菌的大量耗竭，可能会引起疾病的发生，例如柔嫩梭菌群与炎性肠病的发生间存在重要联系。我们知道肠道菌群与宿主间存在重要联系，但是我们不清楚哪个关键物种，或者说肠道菌群整体发挥重要作用。物种间的菌株差异决定了它们是致病菌或益生菌。

2 植物益生元对人类机体代谢的影响及对肠道菌群的调节

2.1 植物益是调节食用者肠道菌群结构的关键因素

大量的研究表明，食品的组分可以显著改变食用者自身的肠道菌群结构，从而影响其机体的代谢、免疫、生理、生化、药理等多方面的过程，对健康有不可忽视的作用。膳食组分会影响宿主肠道菌群组成，食品中的营养物质经小肠消化吸收后，不能被小肠吸收的食物成分进入大肠后被肠菌代谢，生成不同的代谢物，不同代谢底物的优势菌群会有显著差异，进而也会影响肠菌的组成。例如，研究结果显示，在瘦型小鼠肠道菌群中的拟杆菌门的细菌数量比肥胖型小鼠肠道菌群中的数量高50%;厚壁菌门的细菌相应的减少了。他们通过给肥胖型小鼠進行低能量饲料喂食之后，发现拟杆菌门的细菌含量有了明显的增加，而厚壁菌门也相应的降低。另外，通过使用植物益生元（低聚果糖）特异性的提高受试小鼠肠道内双歧杆菌的数量，并发现肥胖小鼠的血液内毒素浓度因此降到了正常水平。这一研究证实通过植物益生元进行饮食诱导肠道益生菌的生长，可以使宿主对代谢性内毒素血症产生一定的抵抗作用。由此可见，植物益生元作为膳食补充剂，同样是决定肠道菌群的最重要因素之一。

2.2 肠道微生物与非酒精性脂肪肝

非酒精性脂肪肝是肝脏代谢综合征的表现，在肥胖的人群中容易发病。它包含多种肝脏病理表型：单纯性脂肪变性、非酒精性脂肪性肝炎、终末期肝病或肝硬化。非酒精性脂肪肝中的肝纤维化或肝硬化与肝癌的发病中存在重要联系。出生时肠道微生物群的形成可能影响非酒精性脂肪肝的发病，研究发现坚持母乳喂养的人群中非酒精性脂肪肝的发病率大大降低。而且人类基因组中缺乏一些代谢复杂碳水化合物的酶，而某些肠道微生物可以将这些复杂碳水化合物分解为短链脂肪酸。拟杆菌门和壁厚菌门细菌都可以编码碳水化合物降解酶，然而与厚壁菌门相比，拟杆菌门编码碳水化合物降解酶的数量更多。研究发现与健康人群相比，非酒精性脂肪肝和肥胖症患者拟杆菌/厚壁菌的比值更高。而且与肥胖及健康人相比非酒精性脂肪肝患者中大肠杆菌的数量更多。比较16例活检证实的非酒精性脂肪肝炎患者与22例健康人的粪便菌群，在种属水平上，非酒精性脂肪肝炎患者的粪肠杆菌和厌氧杆菌含量较低，副杆菌属含量较高。目前存在多项研究提示，肠道微生物的代谢活动可能参与调解肝脏脂肪生成，并最终影响肝脏细胞脂肪变性过程，但是目前没有明确某种细菌或哪些代谢产物在其中发挥作用。

2.3 对机体糖代谢和吸收的调节是通过调控肠道菌群完成的

运用于食品产业的植物益生元有很多种，包括低聚果糖、菊粉、低聚异麦芽糖、人参多糖、木聚糖、寡果糖、抗性糊精、柑橘纤维和果聚糖等。其中研究最多、运用最广泛的植物益生元就是低聚果糖和菊粉，不仅因为它们的口感为甜味，又不被机体吸收，是很好的甜味剂替代物;更重要的是它们对肠道内病原菌生长的抑制作用和对机体糖类和脂类代谢的调节作用。例如，低聚果糖及其单体衍生物可以抑制胆汁酸盐对肠道内双歧杆菌群的不良影响，并因此改变肠道微环境的pH值，抑制病原菌的生长。其它几类常被用作食品补充剂的植物益生元包括：低聚异麦芽糖、低聚木糖、抗性糊精和柑橘纤维。

结语

食品工业在未来的发展中，应该对膳食补充剂分类进行细化，并着眼于不同植物益生元对肠道菌群结构的调控和影响的研究上来。这是目前食品添加剂开发的一个非常重要的研究热点。为了寻找更健康、更安全、更有效的膳食补充剂，通过确认每种植物益生元调控机体糖代谢的作用，可以解释该益生元作为食品补充剂的必要性。结合基因组学的方法，可以更好的诠释针对新的食品级植物益生元调控特征性肠道菌群的结构特征，能够为其在食品工业的开发和利用提供新的指导建议，并体现其在精准膳食选择方面的应用价值。

参考文献

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