益生菌分泌的短链脂肪酸,没有听过?那么就了解一下吧!
益生菌分泌的短链脂肪酸,没有听过?那么就了解一下吧!
反式脂肪酸
反式脂肪酸,相信大家都很了解,过度的摄入这类脂肪酸容易提升,罹患各种疾病地风险,特别是在许多的零食当中,都含有这种不健康的脂肪酸。
不过有些零食会特别标注无反式脂肪酸,来表示自己的健康,但其实只要少吃零食,合理搭配每日食物,这就给你的健康帮大忙了。
短链脂肪酸
讲完不健康的反式脂肪酸,我们来聊点健康的,那就是短链脂肪酸,这类脂肪酸是由肠道益生菌代谢膳食纤维的过程产生的,因此我们日常要多食用含有丰富膳食纤维的食物哦。
短链脂肪酸分为三类,分别是乙酸、丙酸、丁酸,这些短链脂肪酸对人体的肠道、大脑的健康均有益处。
乙酸
主要由双歧杆菌和乳酸杆菌在代谢膳食纤维时产生,乙酸是调节肠道酸碱平衡的重要物质,当人体的肠道处于一个适度的酸性状态,会非常有利于肠道益生菌的生长,另外乙酸对食欲以及脂肪的储存有很好地控制作用。
丁酸
丁酸是肠壁的刚需,因为肠壁表皮细胞能量,都源自丁酸的补给,当肠壁缺乏丁酸时,细胞之间就会变的疏松,从而产生肠漏状况,在这样的状况下,许多的病原体、毒素等就容易进入血液,给人体造成严重的伤害。
因此保持丁酸的充足是非常重要的,另外丁酸具有抗氧化以及抗癌的特性,它能够促使异常细胞的凋亡,以此达到减少癌症的发生。
丙酸
丙酸具有降低胆固醇、减少脂肪储存、抗癌和抗炎症的特性,然而,人体患上各样的疾病最开始都以炎症的形式表现,随后再慢慢地演化成严重的疾病,因着丙酸具有抗炎的效果,所以保持充足的丙酸,能够帮助人体很好的预防各样疾病。
膳食纤维的补充
由此可见这三种短链脂肪酸,对人体的健康多么重要,那我们要如何保持这些物质的持续的产生呢?
只要我们在饮食上补充充足的膳食纤维就可以保持这些物质的产生,因为这些膳食纤维是益生菌能量的来源,只有益生菌有充足的补给才可以给人体分泌这些对人体有益的短链脂肪酸。
益生菌的补充
当肠道益生菌出现严重缺乏的状况,仅仅只是补充膳食纤维是不够的,因为代谢纤维的益生菌以及不在了,所以在这种状况下,需要直接补充益菌,利敏舒益生菌就非常适合菌群缺乏的人群,它一盒含有4.5万亿的活性益生菌,能够及时地恢复肠道菌群平衡,保障肠道健康。
以上就是本次分享的所有内容,如果满意的话,请为我们点赞以表支持,在后续我们会分享分更多有关益生菌知识的分享。
肠道是人体最重要的免疫器官。肠道是否健康,直接关系到人们的生命健康。但是,不良的饮食习惯、抽烟喝酒过多、久坐不动和不良情绪、滥用抗生素等。都会危害肠道和扰乱肠道菌群环境,从而引发一系列肠道疾病。肠道是人体的第二大脑,该怎么正确膳食呢?
1、多吃富含膳食纤维的食物
大量研究发现,短链脂肪酸(如乙酸、丁酸和丙酸)可以为我们的肠道上皮细胞生长提供能量,不仅可以促进肠道蠕动,减少肠道炎症,还可以调节我们的食欲中枢,增加我们的饱腹感等等。因此,短链脂肪酸和很多必需脂肪酸一样,是我们人体必需的营养物质,但如果我们吃膳食纤维,短链脂肪酸只能为我们产生短链脂肪酸。推荐富含膳食纤维的食物:白萝卜、菠萝、木瓜、洋葱、秋葵等。
2、多吃有助于修复肠道的豆薯类
红薯富含可溶性和不溶性膳食纤维,膳食纤维能维持肠道结构,改善肠道功能。可溶性膳食纤维经结肠细菌糖酵解后,可产生短链脂肪酸,提供结肠黏膜所需能量的70%,调节胃肠神经系统功能,平衡激素水平,刺激消化酶的分泌。此外,它还能直接扩张结肠粘膜的血管,促进结肠血管的循环。
四季豆、红豆、大豆等豆类食物比土豆含有更多的膳食纤维,尤其是大豆,不仅含有丰富的膳食纤维,还含有促进益生菌繁殖的低聚糖。幼豌豆、幼蚕豆、幼毛豆等新鲜豆类也含有大量膳食纤维。
3、慢慢咀嚼。如果总是一直吃或者狼吞虎咽,那么食物只有到了胃肠道才能分解消化,必然会增加胃肠道的负担。因此,细嚼慢咽对于消化非常重要,因为它会通过食物的味道向胃肠道发出信号,告诉它们哪些脂肪、蛋白质和碳水化合物正在路上,这样肠道就可以准备合适的酶来迎接和分解它们。肠道的动力是保证食物不停留在原地,以免停滞的食物腐烂后产生气体,导致便秘、腹泻、食物不耐受等烦恼。所以首先要细嚼慢咽,防止肠道蠕动减少。
4、早上空腹喝一杯温水,一定要吃早餐;三餐定时定量,不增加肠道负担;每天至少吃600克蔬菜和水果,如西兰花、西红柿和洋葱;多喝益生菌乳酸菌;禁止辛辣油炸食品。
在营养学领域,膳食纤维被称为“第七大营养元素”。膳食纤维能增加饱腹感,促进排便,促进铅等重金属的排泄,减缓血糖升高,维持肠粘膜的完整性,维持肠道有益细菌的动态平衡,控制体重。
2013年版《居民膳食营养素参考摄入量》中,普通成年人膳食纤维的具体推荐摄入量为25g/天,即当膳食纤维的摄入量达到或接近此水平时,有利于维持人类 健康 。肥胖、糖尿病、高血压、便秘和其他慢性病患者可使膳食纤维摄入量增加到30克/天。
纤维分为 “水溶性膳食纤维” 、 “非水溶性膳食纤维” ,结构大不相同,对于肠道保健效果也有所不同。
如寡醣、果胶、海藻胶。水溶性膳食纤维可与胆酸结合,排出体外,且能够被发酵分解利用产生有机酸,延缓血糖上升、降低血胆固醇。木耳、奇亚籽、地瓜、豆类、水果类等就富含水溶性膳食纤维。
如纤维素、半纤维素、木质素、几丁质(甲壳素)。通常无法发酵利用的纤维就是非水溶性膳食纤维,但其可增加粪便体积,适量纤维可以刺激肠壁,加速肠道排空,使粪便排出,减少废物长时间接触肠壁。如蔬菜、菇类、根茎类大多含较多非水溶性膳食纤维。
获取建议
我们可以从天然食物中提高纤维摄取量,普遍来说,豆类中含有丰富的膳食纤维,但豆类摄取过多可能导致胀气,所以建议适量食用。也更建议透过蔬菜类及适量水果类摄取,一天2至3份蔬菜(一份100克)、水果1-2个拳头大的量,养好肠胃道。
另有提示
肠道益生菌对于肠道有相当大的好处。它们能帮助纤维做进一步的发酵分解及利用,过程中产生有机酸,如乙酸丙酸等,供给肠道细胞使用,并且酸化肠道,减少肠道坏菌生长等。可以看看我关于益生菌的文章。
在我们弯弯曲曲的肠子里,居住着一群肠道菌群…
虽然肠道菌群看不见摸不着,听起来也很陌生,但是越来越多的研究发现,多样及复杂的肠道菌群,一定程度上表现了个人的 健康 程度。肥胖、糖尿病、癌症等越来越高发的疾病都与肠道微生物有着密切联系。
肠道菌群均衡时,有益菌占主导地位,它们可以合成各种维生素,参与食物的消化,促进肠道蠕动,抑制致病菌群的生长,分解有害、有毒物质等。并促进蛋白质、矿物元素等营养物质的吸收。其次是利用菌群的竞争机制,形成人体的抵抗力。
肠道菌群均衡失调,有益菌变少,人就会出问题。肠道菌群的长期失衡会影响人体 健康 。经常吃超市食物、快餐、泡面等垃圾食品的人,好菌几乎都被消灭,免疫力较差,糖尿病风险高;长期只吃红肉的人,产气荚膜梭状孢芽杆菌(属有害菌)过多,免疫力降低、大便异臭,动脉粥样硬化、心肌梗塞、脑梗塞,癌症等风险高。
没了肠道菌群,我们将没法好好的活着
“一肚子坏水”说明这个人很坏,“一肚子坏菌”说明这个人已经不 健康 了。肠道菌群有很多重要的功能,如果没有这些微生物,我们可能都无法存活。
营养吸收与代谢
肠道内数万亿计的微生物帮助我们从食物中提取能量和营养,帮助分解潜在的有毒食物化合物。
微生物发酵膳食纤维产生的乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸是结肠细胞的主要能量来源,其中丁酸被称为结肠细胞的主要能量来源,并有预防和抑制结肠癌、抗炎、抗氧化、修复肠黏膜防御屏障、调节内脏敏感度和肠道运动功能的作用。
肠道微生物还能合成维生素,包括B族维生素和维生素K。
肠道菌群还能为人体提供蛋白质,合成非必需氨基酸,如天冬氨酸、丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸等。
生活在日本的人有一种特殊的细菌帮助他们消化海藻。非洲一些食用高粱秆的儿童拥有能帮助他们消化纤维素的细菌。
控制情绪
肠道菌群被称为人体的“第二个大脑”,90%以上的血清素(5-羟色胺、幸福激素)在肠道里生成,50%的多巴胺在肠道产生;
血清素分泌平衡能使人感觉幸福快乐,充满正能量。反之使人悲观沮丧,焦躁不安,低沉抑郁。
这些神经递质的产生在很大程度上也依赖于 健康 的肠道菌群。此外,肠道中参与调节昼夜节律的褪黑激素的含量是松果体的400倍。
目前有临床试验表明,改变肠道菌群,可以改善自闭症 的症状,甚至有研究表明,通过生酮饮食来引导肠道菌群改变,对癫痫有一定的治疗作用。
免疫作用
人体大约70%的免疫系统位于肠道,,肠道是免疫系统的训练营,特定的肠道微生物可以训练T细胞,以抵御可能伤害身体的攻击者。双歧杆菌可改善抗炎细胞因子IL.10和促炎因子IL.12相关产物的变化,从而发挥抗炎效应。研究证实疫情期间,菌群平衡的人就不那么容易感染新冠病毒。
谁动了你的肠道菌群?
肠道菌群失调的原因复杂,以下几种比较常见。
抗生素 :抗生素通常不能区分好细菌和坏细菌,每次我们服用抗生素,它在杀死有害细菌的同时也会杀死有益细菌。事实上,抗生素被认为是肠道菌群失调的头号原因。据估计,现在在门诊使用的抗生素中,有30%以上是不必要的。一项研究发现,心血管疾病、肥胖、糖尿病、哮喘和炎症性肠病等几乎每一种慢性疾病都显示出与过去一年内使用抗生素存在显著相关性。换句话说,抗生素导致的肠道菌群失调可能是这些疾病的潜在诱因之一。同样令人担忧的是,抗生素使用对肠道菌群的破坏可能长达一年,甚至可能永远无法恢复。
【小贴士】 药名带有“西林”、“沙星”、“霉素”、“头孢”、“环素”、“培南”、“磺胺”等字样的,基本就是抗生素。
饮食 :肠道微生物以我们所摄入的食物为食,所以我们所吃的食物会对肠道菌群产生很大的影响。摄入过多的精制碳水化合物、高脂高糖高度加工的垃圾食品,会破坏肠道微生物的共生平衡。
坏习惯 :抽烟喝酒熬夜等坏习惯,不仅仅影响我们的肺和肝,也会影响肠道 健康 。纽卡斯尔大学的研究人员对比了吸烟人群、吸电子烟人群与非吸烟人群的肠道菌群,发现吸烟人群有益菌明显减少;27%的酗酒者都存在严重的菌群失调;经常熬夜,同样会使人类肠道微生物的组成发生显著的变化,从而引起肥胖等各种代谢相关疾病。
怎么保护肠道微生态?
通过调控体内菌群来促进 健康 、消除疾病,也成为了近些年的研究热点。
幸运的是,通过相对简单的饮食习惯/生活方式改变,每个人的微生物群也都很容易得到控制。肠道里的微生物群演化所需的时间,长也不过24小时——这是饮食发生改变后肠道菌群自我重建所需的时间。
高纤维食物 :高纤维饮食可以提供许多肠道有益细菌可以发酵和利用的营养物质。我们大多数人摄入的膳食纤维不到日常推荐量的一半,在某些饮食中,这一量甚至可能更少。水果、蔬菜、坚果、种子和豆类等都是很好的纤维来源。水果和蔬菜也富含多酚,可以显著增加肠道中的有益微生物。如果日常饮食没法满足膳食纤维的日常推荐量,可以适当补充膳食纤维类的营养补充剂。
发酵食品 :酸菜、泡菜等发酵食品通常是传统饮食的重要组成部分,它们有助于补充肠道中的有益细菌,抵御病原微生物的入侵,支持 健康 的肠道菌群,可以试着在饮食中加入一些发酵食品。去年兰州大学一篇研究中,就发现西北传统发酵食物 浆水 中分离出发酵乳酸杆菌,可通过降解动物体内的尿酸来 控制尿酸 的积累。
改变你肠道里的细菌或许有助于改变你的饮食习惯,反之亦然。通过饮食和营养改变你肠道里的细菌,直接影响肥胖、糖尿病,高血压,血管疾病,癌症在内的多种疾病的发生和发展。 让营养成为一线治疗!
肠道菌群被称为是人体的“加油站”、“排污场”。越来越多的科学证据表明,一个良好的肠道菌群环境不仅有助于我们消化和吸收食物中的营养物质,更能够帮助我们的机体建立起正常的免疫力。
细菌肠道菌群是一个具有高度复杂性、多样性的群体,在我们胃肠道中约栖居着百万亿个菌株,总重高达1~2kg,其种类超过1000 种。下面,我们将带领大家走进肠道菌群的世界,共同了解肠道菌群的那些事儿。
肠道菌群有哪些种类
在人体消化道中,生存着不同的细菌、病毒、真菌及原虫等多种微生物,这些微生物共同组成人体肠道的微生态环境。肠道菌群可以主要分为共生菌、致病菌、中性菌三类。
1、共生菌: 也就是我们常说的所谓“益生菌”的范畴,他们的主要作用是协助胃肠道进行营养物质的分解、代谢、吸收和消化,同时这类菌群还有助于免疫功能的建立和完善,主要包括优杆菌、类杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌及消化球菌。
2、致病菌: 也就是我们普遍意义上理解中的“有害菌”,这类菌群是能够直接导致消化道疾病发生的菌类,在 健康 状态下,这类菌群在我们的肠道中比较少,因此不会表现出致病性,但在一定的条件下,例如:身体抵抗力下降或饮食不洁,摄入有害菌超标的食物时,就会导致疾病的发生,这类菌群主要包括韦氏梭菌、变形杆菌、葡萄球菌及假单胞菌等。
3、中性菌: 菌如其名,其作用介于共生菌和致病菌之间,在正常情况下,一定数量的中性菌是有益于肠道的消化、代谢的,但在一定条件下,中性菌可能在肠道中积累,使肠道中的某些毒素、腐败物质或者致癌物质的含量增加,从而导致疾病的发生。这一类菌群包括大肠埃希菌、乳杆菌、链球菌(屎球菌)及韦荣球菌等。
肠道菌群有哪些功能
肠道菌群的数量庞大,类型复杂,与人体形成了一种“互惠互利”的共生关系。它们的生长依赖于人体提供的丰富营养和相对安全环境,同时它们也在我们的体内形成了一套井井有条的工作网络,在维护人体身体 健康 ,促进人体正常发育等方面发挥着至关重要的作用。
1、生物拮抗作用 :正常菌群是能够在人体肠道中某一特定部位“安家落户”,即黏附、定植和繁殖,这个时候,菌群就能够在定植的部位表面形成一层“菌膜屏障”,这层“菌膜屏障”就像是肠道表面的一层保护伞,对于流经消化道的外源性微生物(包括许多外源性病原体)形成了一种天然的隔绝,通过竞争、消化和分泌各种代谢产物和细菌素等,抵抗外源微生物定植和侵袭。
体内的正常菌群通过这种拮抗作用,抑制并排斥人体不慎食入的病原菌在肠道的“安家落户”,维持体内微生态的平衡状态,使人体免于感染致病菌。
2、营养作用 :肠道菌群在我们的肠道中不仅扮演着“卫兵”的作用,同时还能够促进肠道组织的发育、参与肠道营养物质的代谢以及合成人体所需的重要营养物质。肠道细菌参与代谢,产生的短链脂肪酸,为肠道上皮细胞的生长发育提供营养支持,促进人体肠道上皮的生长与分化。
同时,肠道菌群还参与合成人体生长发育必需的氨基酸、维生素等,如 B 族维生素、维生素 K、烟酸、泛酸等。此外,肠道中微生物还能够能促进人体对钙、铁、镁、锌等多种离子的吸收,这些离子对于促进身体某些结构的生长与发育,如:骨骼、牙齿等,对体内氧的输送等有重要作用。
3、代谢作用 :肠道菌群还能够为我们机体的某些代谢过程提供了重要的“催化剂”——酶类,通过发酵和降解多糖(淀粉、纤维素、半纤维素、胶质等)以及不能被宿主吸收的寡糖,产生一些短链脂肪酸,例如:乙酸、丙酸、丁酸等,这些脂肪酸都是宿主生长、增殖的能量和生化反应的重要底物。此外,肠道菌群还以其他各种各样的方式协助机体对于糖类、脂类、氨基酸、维生素、胆固醇以及诸多外来化合物的代谢。
4、免疫作用 :肠道细胞发挥着类似皮肤的免疫屏障作用,阻止致病因素经过肠道时对机体造成损害,同时,肠道正常菌群发挥着刺激机体免疫系统发育、激活细胞免疫等作用。研究发现,肠道中的两大代表性有益菌“乳酸杆菌”和“双歧杆菌”,他们的活菌体和菌体中的一些成分(破碎液、发酵液)都能够起到增强机体免疫的作用。
此外,双歧杆菌能通过刺激免疫细胞产生重要的细胞因子白介素来促进我们机体内重要的免疫细胞——淋巴细胞的增殖、分化、成熟,增强免疫细胞的对病原体的杀伤力。
关于肠道菌群的那些事儿(上)- -----消化病公益科普1588帖
马医生推荐
营养是人类维持生命、生长发育和 健康 的重要物质基础。
俗话说“人是铁,饭是钢”,只有吃得营养,我们才能拥有强壮的体魄。而西方也流传着这样一句谚语“You are what you eat”,直接就告诉我们,你就是由你所吃的食物塑造而成的。
可见无论是古今中外,食物营养与 健康 都是人类关心的重要问题。
那么如何吃得营养和 健康 呢?
《黄帝内经》中就有记载:“五谷为养,五果为助,五畜为益,五菜为充。”它集中地反映了中华民族在认识和理解食物营养方面的大智慧,“平衡多样”的原则也体现得淋漓尽致。
目前,我们可以看到,全球有 100 多个国家都制定了适应于各自国家的膳食指南,来帮助人们培养 健康 的饮食习惯和生活方式,以促进 健康 和预防慢性疾病。
尽管每个国家在营养状况、食物供应、烹饪文化,还有饮食习惯方面,都各有差异,但在各个国家的膳食指南中,我们可以发现,水果、蔬菜都是必不可少的重要组成部分。
大量的营养学研究表明,果蔬的摄入和多种人类疾病,如心血管疾病、糖尿病、炎症性肠病、癌症等疾病的发生风险,都呈负相关。
而科学家们也揭示了,在果蔬中含有的多酚类化合物、黄酮类化合物、类胡萝卜素类等等这些植物化学物,在改善机体 健康 以及发挥强大的抗氧化活性等方面,都具有重要的作用,并且揭示了它们的分子机制。
但是当我们被问到“为什么多吃水果和蔬菜对 健康 有益?”这样一个最简单的问题时,却难以找到十分满意和全面的答案。那么这就说明,人们对果蔬营养的认识,其实仍然是非常粗浅的。
而又有越来越多的研究发现,食物的整体效用其实要远远超过单个组分效用之和。同时,一些植物化学物的生物利用度又非常低,真正进入到血液循环系统的这些植物化学物,跟它在研究中所发现的活性之间,是有不一致的地方。
仅仅从营养素与机体的互作去理解食物的营养,看来是有局限的。那我们就需要从新的角度,去揭示食物与营养 健康 的关系。
肠道微生物,作为一个长久以来被忽视的营养代谢器官,已经被报道发现与多种疾病的发生和发展,都有密切的联系。而膳食作为影响肠道微生物组成和功能的重要因素,使得肠道微生物成为近年来营养学研究的一个重要领域。
肠道微生物区别于其他器官的两个属性,是它的个体差异性和可塑性。对肠道微生物的研究,为提出通过膳食营养改变肠道微生物,进而改善机体 健康 的新策略,带来了机遇和挑战。
近几十年来,基因测序技术的发展,使我们对肠道微生物有了更深层次的了解。与此同时逐渐揭示了,膳食如何通过影响和塑造肠道菌群的组成以及功能,从而在肥胖、糖尿病、心血管疾病等这些人类疾病和 健康 问题中发挥的重要作用。
因此,研究食物、肠道微生物和宿主之间的关系,将帮助我们重新思考食物整体营养、为我们科学认识和评价食物营养对人类 健康 的贡献,提供新证据。
我们团队从 2016 年开始,在果蔬营养和肠道微生物的调控来改善疾病方面,开展了一系列的 探索 。我们的研究聚焦在一些具有药食两用作用的果蔬材料上,像生姜、丝瓜、桔梗、大麦叶、桑葚等果蔬原料,以及白藜芦醇还有花色苷这样的一些活性成分。
我们发现,在针对肥胖、糖尿病以及炎症性肠病等慢性疾病上,这些食材表现出了显著的干预效果。尽管对肠道微生物的组成和功能的影响不完全一致,但是这些食材的应用,都能够在一定程度上提高肠道内有益菌的丰度、降低有害菌的含量,调节肠道微生态。
同时,我们也发现,肠道菌群对于果蔬成分的代谢物,是其发挥活性的基础。
下面我就和大家来具体介绍一下,最近发表的我们在研究大麦叶如何调节肠道菌群、发挥对结肠炎干预作用的研究的一些基本情况。
大麦叶相关的保健品的开发,是起源于上世纪 70 年代的日本。当时一个科学家因为有机汞中毒,出现了头发变白、身体受损、牙齿脱落这样的症状,他将大麦叶榨汁之后,服用了一段时间,发现身体得到了有效的恢复。
事实上,我们国家自古就有关于大麦叶营养价值和功效的 历史 记载。李时珍在《本草纲目》中就介绍到,大麦叶其实是有“利小肠”的作用,而详细的作用机制却从未被揭示。
我们分析了大麦叶的组成,发现它除了含有蛋白质,它含量更丰富的是不溶性膳食纤维,大概占到干物质含量的 50%以上。由此我们猜测,大麦叶改善肠道菌群的功能,可能会是其改善肠道功能的基础。
我们在研究中,将大麦叶粉加入到小鼠饲料中来饲喂小鼠,采用 DSS 诱导的结肠炎模型造模。我们发现,大麦叶能够有效地对结肠炎起到干预的效果。膳食补充大麦叶之后,对 DSS 所引起的体重减轻、疾病活动指数、结肠缩短以及肠通透性的升高等结肠炎症状,有明显的缓解作用。
通过对肠道微生物的测序,我们发现大麦叶能够有效地抑制 DSS 所引起的肠道菌群的失调,它特别表现在显著抑制 DSS 所引起的菌群丰富度和多样性的降低上。
在菌科水平上,大麦叶能够有效地抑制 DSS 所引起的肠杆菌科丰度的升高,而肠杆菌科内含有大量的可以促进肠炎的细菌,像志贺氏菌、大肠杆菌等。
为了进一步 探索 大麦叶是如何发挥抗结肠炎作用的,我们又设计了小鼠实验,分别在 DSS 给药诱导的不同时期给予大麦叶饲料。一组是在 DSS 诱导结肠炎以前给予饲喂,一组是在 DSS 诱导过程中给予饲喂,同时用全程饲喂大麦叶的饲料组作为阳性对照,全程饲喂对照饲料的小鼠作为阴性对照。
结果表明,和 DSS 结肠炎诱导过程中补充大麦叶相比,在诱导前补充大麦叶表现出了更好的抗结肠炎的作用。这个结果就表明,大麦叶的抗结肠炎作用是来自于预防性的干预效果。
大麦叶的预防保护作用就意味着,在 DSS 诱导前补充大麦叶可能已经对小鼠肠道生理功能产生了一定影响。我们的实验结果也证实了这一点。
在生理状态下,大麦叶能够影响结肠的形态结构,比如可以增加隐窝的高度、增加肠壁肌层的厚度。同时,另一个重要的方面是大麦叶促进了结肠黏液的大量分泌。而值得注意的是,大麦叶并不能影响小肠的形态结构。
这就让我们思考:大麦叶是如何促进黏液的分泌功能的?是否大麦叶的这种促进黏液分泌的功能,和结肠内更加丰富的菌群是有关系的?
为了进一步 探索 大麦叶改善黏液屏障功能的机制,我们对整个结肠组织进行了 RNA 测序,结果发现大麦叶能够显著地富集 PPAR 信号通路,特别是能够显著促进 PPARγ 的表达。
而现有研究已经表明,溃疡性结肠炎患者的肠上皮中,PPARγ 表达下降,这可能是导致肠功能障碍和慢性炎症的重要因素。
并且在临床上,PPARγ 也是 5-羟甲基水阳酸和皮质类固醇这类抗炎药的重要靶点。
最新研究还发现,PPARγ 信号,在调节肠内稳态方面发挥了重要的作用。主要是因为它能够使肠上皮细胞的能量代谢从糖酵解方式转变为脂肪酸的 β-氧化和氧化磷酸化方式,从而限制肠道内的氧气、乳酸以及硝酸盐的含量,来阻止兼性厌氧肠杆菌科的增殖。
结合这些分析,我们为了确定 PPARγ 信号在大麦叶抗结肠炎中的重要作用,用 PPARγ 信号拮抗剂 GW9662 来处理小鼠。我们发现,当 PPARγ 信号被 GW9662 抑制后,大麦叶改善黏液屏障功能的作用就消失了。此外,PPARγ 信号的抑制,也导致大麦叶失去了抗结肠炎的效果。
我们进一步用非靶向代谢组学分析技术,寻找引起 PPARγ 信号激活的物质,结果发现,大麦叶能够显著地促进结肠内容物和血清中的嘌呤代谢物——鸟苷和肌苷含量的升高。
通过查阅文献我们知道,作为重要的食品添加剂,肌苷和鸟苷能够增加鲜味。并且在工业上,微生物的发酵技术是其有效的生产方式。那么这就意味着,这些嘌呤代谢物也是细菌的一类重要代谢产物。
而抗生素实验和体外发酵实验证明了我们的猜想。我们发现,肌苷和鸟苷的产生,的确是依赖于肠道微生物的存在的。
那么,这两种嘌呤代谢物是否与激活 PPARγ 信号通路有关呢?
我们在体外用人结肠上皮细胞证明了,引起 PPARγ 信号激活的代谢物是肌苷而不是鸟苷。而且肌苷处理细胞后,并没有产生明显的毒作用。因此,这就为肌苷作为一种潜在的、安全的活性物质用于改善肠道疾病,提供了可能。
肌苷已经被报道是腺苷 2A 受体(A2AR)的一个重要的配体。我们进一步在体内实验证明了,肌苷改善肠道黏液屏障功能和抗结肠炎作用,的确是依赖于腺苷 2A 受体和 PPARγ 信号通路的。
从上面的这些结果总结来看,我们通过大麦叶抗结肠炎这项研究,能够揭示肠道微生物-肌苷-腺苷 2A 受体/PPARγ 这样一个信号轴在调节肠道稳态中的重要作用,这可能为未来作为一个新的靶点用于治疗结肠炎或者是其他的炎症性肠病,提供了可能。
就在这项研究投稿的过程中,有一篇发表在Science上的文章,也报道了肠道微生物代谢物肌苷在促进免疫抗癌疗法上的重要作用。
目前大家都非常了解,益生元和益生菌是能通过调节肠道微生物,来改善机体 健康 的,但是最近的一些研究也发现,这些方法或者存在矛盾现象,或者根本不起作用,其背后的原因有很多。
这里还需要指出的是,肠道微生物代谢物和肠道内的细菌一样,它们的好坏是一个相对的概念,需要依据特定的背景来重新考量。此外,代谢物的多少和类别,也同样受到个体差异的影响,饮食的差异也是非常重要的因素。
目前已经报道的肠道微生物代谢物,包括我们熟知的短链脂肪酸,如乙酸、丙酸、丁酸,这些代谢物的产生,是来自于肠道微生物对膳食纤维的降解作用。此外,肠道微生物还可以降解蛋白质,产生支链氨基酸。色氨酸被肠道微生物降解,生成多种吲哚衍生物,通过作用于芳香烃受体,来影响机体的多种生理功能。
这些被报道的代谢物,只是所有肠道微生物代谢物的冰山一角。随着代谢组学等检测技术的发展,研究和挖掘对机体有 健康 作用的肠道微生物代谢物,正逐渐发展成为后生元的新兴产业,这也许会引领食品和 健康 产业进入新的变革。
果蔬为肠道微生物代谢物提供了丰富的资源,这将是一个很有前景的方向。
从膳食指南的普适原则,到个性化的精准营养指导,这将影响未来营养学和食品产业的发展方向。
受个体年龄、性别、生活习惯、环境等多方面的影响,个体所需要的营养成分,本来就应该是不同的。随着人工智能的发展,通过测量个人的关键生理指标,就能定制出适合于各自专属的营养方案。个性化营养,将为人类提供更加 健康 的生活方式,而前提是要对膳食、菌群以及宿主响应之间进行更深入的研究,需要食品科学、营养学、医学等多学科的交叉合作。
未来可期,任重而道远。
谢谢大家!