植物益生元对肠道菌群的调节及对机体糖代谢吸(3)
2.3 肠道菌群与人体营养代谢有着密不可分的关系
肠道菌群可以发酵未消化的食物,参与宿主的能量代谢,与营养物质的吸收和代谢息息相关,为人体提供各种微量元素、必需氨基酸、一些抗菌多肽,分解体内一些毒素或有害物质,对人体健康产生潜在的影响,是膳食与人体健康的桥梁。特别是其对人体糖类代谢的调控作用。肠道菌群的变化已被证实有助于代谢性疾病的治疗[48-49]。通过益生菌对体内特定的一种或多种肠道微生物数量进行调控,可以改善人体胰岛素敏感性、调控血糖代谢、预防或延缓Ⅱ型糖尿病的发展[48,50]。2017年初,Palacios T等人[51]通过对60名罹患糖尿病的成年病人进行了12周的多品种肠道益生菌调节的临床研究。研究所涉及益生菌包括乳酸杆菌属、双歧杆菌属、酵母菌属。研究发现,特异性提高病人肠道内这3种益生菌的数量对机体糖代谢的作用和病人直接服用二甲双胍药物的作用相同。因此,研究人员认为正确调节多种肠道益生菌数量来预防和治疗糖尿病将成为未来临床治疗糖尿病的新的方式。
2.4 植物益生元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,不仅因为其口感甜味,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[52-55]。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,并改变肠道微环境的pH值,抑制病原菌的生长[56-57]。其他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。这几类植物益生元作为比低聚果糖和菊粉更新型的膳食补充剂,对机体的调节功能没有低聚果糖和菊粉的研究广泛。但它们都有可以调节肠道菌群结构的功能。例如,在肉鸡的日粮中添加低聚木糖可以增加鸡肠道中乳酸杆菌和梭状芽孢杆菌数量,从而刺激机体将乳酸转化为丁酸,进一步优化肠道健康[58]。但是,对这几种植物益生元对机体肠道菌群结构的变化影响和调节作用功能的研究鲜少;而且对机体糖类、脂类的代谢和吸收的影响也没有很明确的研究结论。
由于植物益生元对肠道菌群结构有影响,因此可以通过膳食补充剂有目的地对肠道益生菌数量进行调节,从而调节机体代谢[58-59]。由于肠道菌群结构的失衡已与某些生活方式相关的疾病有着越来越密切的关系,如肥胖、Ⅱ型糖尿病和一些自身免疫性疾病等[60-61],调节肠道菌群结构平衡已经成为改善人体健康的新靶点[59-60]。饮食成为调节肠道菌群结构和机体代谢的一个重要的驱动因素。科学家对饮食干预调控肠道菌群对碳水化合物、蛋白质、脂类和糖类代谢的机制和影响进行了广泛研究[60-61]。例如,在Larson N等人[62]的研究中发现,Ⅱ型糖尿病人的肠道内,拟杆菌门与厚壁菌门的比值与血糖水平呈正相关。这2个菌群数量的异常升高可以促进短链脂肪酸的产生,促进机体脂肪的生成和蓄积,从而诱发胰岛素抵抗情况[63];同时可以减慢肠道蠕动,影响机体对葡萄糖的吸收[64]。同时,Duncan S H等人[65]通过使用16s rRNA测序技术,发现来源于大丽花的菊粉的摄入可以选择性地提高许多低G/C含量的革兰氏阳性厌氧菌的数量。因此,通过对肠道菌群的结构、功能和作用基因的研究,可以为食品产业利用饮食干预改善机体健康提供相应的科学依据,并可以为精准选择膳食补充剂提供科学参考。
3 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。这就需要更多的人群临床试验,特别是长期跟踪的前瞻性试验,可以更好地观察在摄入植物益生元期间,人类机体发生的细微变化。结合基因组学的方法,可以更好地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。
文章来源:《中国微生态学杂志》 网址: http://www.zgwstxzz.cn/qikandaodu/2021/0501/384.html
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