丁佳 卜憲壘 范璽 吳宗翰

健康人體胃腸道內棲居的種類繁多的微生物統(tǒng)稱為腸道菌群。腸道菌群是一個高度多樣化且相對穩(wěn)定的微生物生態(tài)系統(tǒng)。人類在胎兒時期，腸道中已經開始有微生物定植，新生兒出生時和出生后的一段時間內，由于與母親產道、乳汁以及外界環(huán)境的接觸，會導致嬰兒腸道菌群短期內發(fā)生巨大的變化。對于人體而言，腸道微生物不僅能利用自身細胞成分和基因產物影響人體健康，同時，腸道微生物代謝產物及其活性也能夠直接影響機體免疫、代謝功能及人體營養(yǎng)與健康。如果腸道菌群結構失調，就會增加機體的患病風險，如腸道疾病、代謝綜合癥以及結腸癌等。

目前，飲食尤其是功能性食品對腸道菌群結構及其代謝活力的作用逐漸引起人們的廣泛關注。不同食物成分能夠利用該成分讓腸道微生物生長繁殖，同時這些功能性成分還能通過增加細菌發(fā)酵底物、促進胃腸道蠕動等方式調節(jié)腸道菌群結構，進而防治肥胖、2型糖尿病等代謝類疾病，以及腸道炎癥類疾病、過敏性疾病、胃腸道癌癥等疾病。本文對功能性營養(yǎng)成分對機體腸道健康影響的研究進展進行了綜述。

一、功能性營養(yǎng)成分對腸道健康的影響

1.功能性碳水化合物。（1）膳食纖維。膳食纖維（dietary fiber，DF）是一類不能被人體消化酶分解的多糖，其不能經小腸消化吸收，更不能產生能量，卻可以通過結腸微生物發(fā)酵產生有益于機體健康的代謝產物，因此DF也被稱為微生物相關碳水化合物。2016年，美國斯坦福大學Sonnenburg課題組在《Nature》雜志發(fā)文稱DF不但能夠維持腸道細菌多樣性，而且能跨代產生作用，若低纖維飲食持續(xù)幾代之后，機體腸道菌群的多樣性會越來越差，且不可逆轉，表明DF與腸道菌群多樣性直接相關。

（2）不可消化寡糖。不可消化寡糖（non-digestible oligosaccharide，NDO）是一類具有生理調節(jié)作用的不溶性膳食纖維，主要包括大豆低聚糖、低聚果糖、低聚木糖等。NDO能夠改善微生物分解糖的活性，從而改變結腸內微生物群的組成與代謝;NOD能夠誘導乳桿菌、雙歧桿菌等有益菌群大量繁殖，同時促進短鏈脂肪酸（short-chain fatty acids，SCFA）的產生。研究表明，某些特殊的NDO組合能夠導致腸道菌群的改變，并為宿主健康提供益處，這些特殊的NDO被稱為“益生元”（prebiotics）。表1列舉了不同功能性碳水化合物對腸道健康的促進作用。

2.多不飽和脂肪酸。多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids， PUFA）主要包括n-3 PUFAs系列多不飽和脂肪酸-二十二碳六烯酸（DHA）、α-亞麻酸（ALA）、二十碳五烯酸（EPA）和n-6 PUFAs系列多不飽和脂肪酸-亞油酸（LA）和花生四烯酸（AA），其中n-3 PUFAs是一種特殊的腸內營養(yǎng)素，能夠保護腸道粘膜免受損傷，同時調節(jié)腸道菌群結構，增加腸道雙歧桿菌、乳桿菌、擬桿菌的含量，同時減少變形菌門含量，從而加強腸道的生物屏障功能。Liu等利用PCR-DGGE技術對飼喂不同比例脂肪酸的小鼠腸道菌群結構進行了研究，結果表明飼料中飽和脂肪酸含量豐富組，小鼠腸道菌群中的擬桿菌屬較n-3 PUFAs及n-6 PUFAs組顯著降低，同時SFA組小鼠腸道內毛螺菌科含量也明顯下降。Yu等研究發(fā)現(xiàn)，飼喂魚油（DHA、EPA含量為60%）15天后，實驗組小鼠腸道菌群結構較對照組小鼠明顯改變，實驗組小鼠腸道內與腸道潰瘍性疾病及肥胖相關的幽門螺桿菌、梭菌屬、厚壁菌門及假單胞菌屬含量顯著降低。

3.乳鐵蛋白。乳鐵蛋白（Lactoferrin ，LF）在哺乳動物乳中含量豐富，并廣泛存在于哺乳動物呼吸、消化及生殖系統(tǒng)的外分泌液中，能夠改善腸道菌群結構，抵抗外界病原菌侵入，同時還能與鐵離子結合抑制甚至殺死腸道內有害菌，改善腸道的屏障功能，促進腸道內雙歧桿菌等有益菌的生長。Geier等利用T-RFLP及DGGE技術分析了攝入LF后肉雞的腸道菌群結構，實驗結果顯示，攝入LF的實驗組肉雞腸道菌群多樣性較對照組明顯增加，其中乳桿菌屬含量顯著增加，同時腸道病原菌大腸桿菌和沙門氏菌數(shù)明顯降低。

4.維生素。維生素與宏量營養(yǎng)素一樣能夠影響人體正常生理機能、調節(jié)機體腸道菌群，并維持機體健康。對人體腸道健康至關重要的B族維生素，其雖然不能由人體自主合成，但是能夠由人體結腸內的微生物合成。動物研究表明，當攝入高劑量的產葉酸菌株時，小鼠糞便中的葉酸含量也隨之增高，葉酸的生成有益于結腸上皮細胞粘膜的健康，降低結腸癌的患病風險。加州理工學院Yano等在有關腸道產孢細菌對小鼠血液中腦部神經遞質5-羥色胺含量影響的研究中發(fā)現(xiàn)，在產孢細菌的代謝過程中，腸道內的維生素E含量顯著增加，而缺乏維生素E是部分抑郁癥患者的表現(xiàn)之一，因此補充維生素E能夠緩解患者的抑郁癥狀。綜上所述，與化學合成維生素相比，利用腸道微生物轉運維生素可能是人體獲取維生素的最佳形式。

5.益生菌。腸道是人體重要的新陳代謝器官，而腸道菌群能夠直接影響機體新陳代謝。腸道菌群在宿主營養(yǎng)代謝、生長發(fā)育及免疫調節(jié)等過程中發(fā)揮著重要作用。益生菌能夠輔助治療并降低胃腸道疾病的患病風險，提高機體免疫應答，同時維持泌尿生殖系統(tǒng)健康，并且其抗菌及免疫性能夠特異性地調整人體腸道菌群

眾多臨床研究和功能性試驗提示，益生菌對腸道菌群的調節(jié)功能及腸道健康至關重要。如表2所示，益生菌在進入人體后可能直接作用于宿主或間接通過調節(jié)胃腸道菌群影響宿主健康，其能夠通過調節(jié)黏液層、黏膜組織以及免疫細胞等腸道黏膜組織細胞，保護腸道屏障的健康，增強腸道黏膜的屏障功能，從而影響機體腸道健康。

二、展望

功能性營養(yǎng)成分與腸道菌群相關的研究課題逐年增多，研究內容及范圍逐步拓寬，但有關功能性營養(yǎng)成分對腸道菌群影響的研究大多還停留在現(xiàn)象揭示，其作用機理尚不清楚。另外，除飲食外，還有眾多影響腸道菌群結構的因素，如基因型、性別、年齡、生理代謝等，如何全面揭示飲食與以上眾多因素之間的關系，也是目前研究亟待解決的問題。

近年來，分子生物學飛速發(fā)展，第二代高通量測序技術及第三代測序技術使得在分子水平上對益生菌影響腸道菌群作用機理的研究成為可能，為全面、準確、快速地研究微生物多樣性提供了新的技術。隨著最近幾年遺傳學、生物信息學以及高通量測序技術的迅猛發(fā)展，相信在不久的將來，功能性營養(yǎng)成分調節(jié)腸道菌群結構及其代謝產物的具體作用機制會逐步清晰、明確，從而為人體健康和疾病防治開辟新思路。

作者簡介：丁佳（1992-），女，天津人，碩士研究生，研發(fā)工程師，研究方向為益生菌產品開發(fā)。