【Gut Microbes】肠道微生物群决定了针对膳食纤维干预在宿主健康中的效果

文摘   2024-10-23 08:00   中国澳门  

2024年10月17石河子大学团Gut Microbes发表综述型文章“Gut microbiota determines the fate of dietary fiber-targeted interventions in host health”(IF=12.2),总结了膳食纤维作为一种潜在的微生物群导向的食物(通过饮食与肠道菌群与肠道菌群和疾病的关系,用有助于刺激有益菌群生长的物质代替日常饮食中的食物成分,从而增强肠道菌群在治疗疾病中的重要性),如何刺激特定益生菌的繁殖和生长并产生、胆汁酸、色氨酸代谢物等物质通过特定成分影响宿主的健康。


研究背景


世界卫生组织(WHO)和国家营养界建议对膳食纤维(DF)每人每天摄入25-35克。增加DF消费量或用全谷物代替精制谷物可以降低II型糖尿病、心血管疾病、乳腺癌、结直肠癌和其他疾病的发病率和死亡率。然而,大多数人远未满足这一要求。人体无法消化DF,但肠道微生物群基因组通过编码大量碳水化合物活性酶(CAZymes)来利用不同的DF并产生代谢物。大量证据表明,肠道微生物群及其代谢物通过肠道器官轴影响宿主健康。然而,DF的结构、粘度和其他物理化学性质特别影响肠道微生物群的定植。公众共识认为膳食纤维对健康有益,肠道微生物群及其代谢物是影响人类健康的热门话题。然而,鉴于之前关于DF影响宿主健康的评论已经描述了DF对肠道微生物群及其代谢物产生的贡献。例如,Kassem Makki等人回顾了DF对肠道微生物生态学的影响以及 DF 的微生物代谢产生短链脂肪酸(SCFA)对免疫系统和胃肠道疾病的重要性。Gill SK等人通过考虑其物理化学特性对微量营养素利用、肠道转运时间、粪便形成和微生物特异性的贡献,描述了DF在胃肠道疾病中的作用。

综述亮点


1. DF与肠道微生物群相互作用

2. 肠道微生物群代谢物干预宿主健康

3. DF的类益生元生理作用

4. DF和精准营养

图文赏析


图1. SCFA 会影响机体运行状况。

图2. 色氨酸代谢途径。

图3. ASCVD 的机制及其与 DF 和肠道微生物群的关系。

图4. 肝脏脂质代谢。

图5. 精准营养。


总结与意义


流行病学调查证实,膳食纤维(DF)的摄入量与人体健康密切相关,除了其理化性质外,影响膳食纤维生理功能的最重要因素是肠道菌群。本文主要总结了DF与肠道菌群的相互作用,包括DF根据其不同的理化性质对肠道菌群定植的影响,以及肠道菌群通过编码碳水化合物活性酶破坏DF复杂分子结构,从而产生影响宿主代谢的小分子产物的生理作用。以心血管疾病(动脉粥样硬化和高血压)、肝病和免疫疾病为例,证实了一些DF,如低聚果糖、低聚半乳糖、低聚木糖和菊粉,具有类似益生元的生理作用。这些影响取决于肠道微生物群产生的代谢物。因此,本文进一步探讨了DF如何影响肠道菌群产生短链脂肪酸、胆汁酸和色氨酸代谢物等物质,并初步解释了与其影响宿主健康的相关机制。最后,基于DF的结构特性和群体肠道菌群组成的巨大异质性,利用DF和肠道菌群通过结合来自群体疾病数据库的信息,将宿主健康与精准营养相关联可能是未来的趋势。

通讯作者

方志锋,石河子大学农业农村部特色农产品加工与质量控制省部共建重点实验室,食品科技学院副教授。研究领域:益生菌资源与功能挖掘;肠道微生态与营养。主要研究方向:益生菌资源与功能挖掘,肠道微生态与宿主健康。

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