功能性食品對(duì)老年人腸道菌群影響的研究進(jìn)展

趙洪一 ， 陳歷水 ，，尹樂(lè)斌 ，劉 蕾 ，王申麗 ，楊海鶯 ，王 冶 ，趙良忠

（1.邵陽(yáng)學(xué)院，湖南邵陽(yáng) 422200；2.中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院，北京 102209；3.營(yíng)養(yǎng)健康與食品安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102209；4.老年?duì)I養(yǎng)食品研究北京市工程實(shí)驗(yàn)室，北京 102209）

隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人的平均壽命延長(zhǎng)，伴隨而來(lái)的就是老齡化現(xiàn)象逐漸演變成為一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。尤其是老年人的健康直接關(guān)系著老年人生活質(zhì)量，影響老年人的日常生活和飲食起居。隨著研究的深入，老年人的腸道菌群與其代謝疾病、免疫類疾病、胃腸道類疾病、心血管疾病，甚至精神類疾病等有著密切的聯(lián)系。因此，如何維持老年人腸道菌群平衡，保持老年人腸道微生態(tài)的健康，已經(jīng)成為亟待解決的研究方向。對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于腸道菌群與老年人健康關(guān)系，以及功能性食品對(duì)老年人腸道菌群調(diào)節(jié)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)論述。

1 老年人腸道菌群分布

經(jīng)過(guò)多年研究，老年人腸道菌群分布已經(jīng)有了基本了解，研究結(jié)果顯示健康老年人腸道雙歧桿菌的數(shù)量較青壯年明顯減少，而腸桿菌科及腸球菌屬等細(xì)菌的數(shù)量則有顯著增加，老年組腸道酵母菌數(shù)量雖有增加，但差異無(wú)顯著性，這表明隨著年齡的增長(zhǎng)，老年人的腸道微生態(tài)發(fā)生了演替性變化。老年人腸道最欠缺的益生菌就是雙歧桿菌和乳酸桿菌，并且老年人腸道腸球菌等有害菌較多[1]，腸道菌群的多樣性偏低[2]。調(diào)查顯示，老年人腸道中雙歧桿菌的減少可能會(huì)導(dǎo)致陰性桿菌的明顯增加[3]，這更加說(shuō)明了雙歧桿菌在調(diào)節(jié)腸道菌群中的重要性。老年人腸道中只有一種腸桿菌科細(xì)菌，以大腸埃希氏菌為主，占88%[4]，大腸埃希氏菌的代謝物含有可以提高其耐藥性的超廣譜β內(nèi)酰胺酶[5]。雖然老年人腸道菌群的大致分布已經(jīng)確定，但是有害菌、益生菌的相互作用，以及它們與環(huán)境之間的關(guān)系仍有待進(jìn)一步深入研究。

2 腸道菌群與老年人健康的關(guān)系

老年人的腸道菌群不僅維持著腸道健康，也與身體其他器官的健康有著不可分割的聯(lián)系。許多調(diào)節(jié)老年人腸道健康的食品和藥物既可以防治消化性疾病，還對(duì)肝臟、癌癥、糖尿病、心血管系統(tǒng)、免疫功能的恢復(fù)有著積極作用。

2.1 腸道菌群與老年人消化性疾病的關(guān)系

目前，許多研究表明腸道細(xì)菌與慢性腎臟疾病CKD及其相關(guān)并發(fā)癥有著不可分割的關(guān)系[6]。腸道菌群的失調(diào)會(huì)導(dǎo)致難辨梭狀芽孢桿菌大量繁殖誘發(fā)偽膜性腸炎[7]；還會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌代謝的改變，間接增加直腸癌的發(fā)病率[8]；也會(huì)導(dǎo)致慢性腸炎發(fā)病[9]，有研究顯示炎癥性腸病患者的菌群組成與健康人群不同[10]。

2.2 腸道菌群與老年人肝臟疾病的關(guān)系

肝臟是清除機(jī)體內(nèi)毒素的主要器官，其功能狀態(tài)與腸道微生態(tài)系統(tǒng)的平衡息息相關(guān)，一方面肝臟分泌膽汁，結(jié)合型膽汁酸在小腸部位對(duì)有口腔、胃、回腸、盲腸來(lái)源的外籍菌進(jìn)行抑制，游離型膽汁酸在大腸內(nèi)調(diào)節(jié)腸道菌群平衡；另一方面，腸道平衡通過(guò)抑制內(nèi)毒素過(guò)量產(chǎn)生而保護(hù)肝臟，還可以協(xié)助肝臟對(duì)脂肪、蛋白質(zhì)、糖、維生素、激素等的代謝調(diào)節(jié)。一旦肝臟的屏障功能受損，肝臟解毒能力下降，腸道菌群就會(huì)出現(xiàn)失調(diào)，也就有可能導(dǎo)致內(nèi)毒素血癥并引起肝臟持續(xù)性損害。因此，如能維持腸道菌群平衡，有效減少清除肝病患者體內(nèi)的內(nèi)毒素和TNF-α，就有可能防治肝功能衰竭。同時(shí)，腸道菌群的失調(diào)與非酒精性脂肪肝?。∟AFLD）的發(fā)病率呈正相關(guān)，通過(guò)服用益生菌可調(diào)節(jié)腸道菌群，防止NAFLD病變[11]。

2.3 腸道菌群與老年人癌癥的關(guān)系

癌癥是發(fā)病率和死亡率增長(zhǎng)最快，對(duì)人群健康和生命威脅最大的惡性疾病之一，其中肺癌最常見(jiàn)，對(duì)于肺癌，普遍使用的非手術(shù)方法是化療，這種治療方法對(duì)非小細(xì)胞癌患者腸道菌群影響明顯，加重了老年非小細(xì)胞癌腸道微生態(tài)紊亂。試驗(yàn)證明，順鉑聯(lián)合益生菌處理能增強(qiáng)順鉑抗腫瘤生長(zhǎng)和凋亡作用，這無(wú)疑說(shuō)明了共生菌群的抗腫瘤作用[12]，其中雙歧桿菌使小鼠的抗腫瘤T細(xì)胞反應(yīng)顯著增加[13]。

2.4 腸道菌群與老年人糖尿病的關(guān)系

腸道菌群平衡不僅可以抗腫瘤，還對(duì)糖尿病的治療有著不小的益處。一項(xiàng)來(lái)自東芬蘭大學(xué)的新研究表明血清中高濃度的吲哚丙酸可以預(yù)防Ⅱ型糖尿病。吲哚丙酸是腸道細(xì)菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物，人體可以通過(guò)高纖維食物增強(qiáng)吲哚丙酸的產(chǎn)生。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為腸道細(xì)菌在飲食、代謝與健康之間的相互關(guān)系提供了新觀點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，老年Ⅱ型糖尿病患者的腸道菌群中相比健康人的雙歧桿菌數(shù)量非常少，而腸球菌和大腸桿菌的數(shù)量非常多。因此，在防治老年人群糖尿病時(shí)，不僅要降低老年糖尿病患者的血糖，還要幫助他們調(diào)節(jié)腸道菌群平衡[14]，這樣才能更加有效地預(yù)防和治療糖尿病。

2.5 腸道菌群與老年人心血管疾病的關(guān)系

研究表明，腸道菌群與心血管疾病具有一定相關(guān)性，通過(guò)干擾腸道細(xì)菌來(lái)預(yù)防心臟病，調(diào)控腸道菌群有望成為治療心血管疾病的新興療法。Yang T等人[15]報(bào)道了腸道菌群失調(diào)與高血壓的相關(guān)性。其研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性高血壓大鼠的血壓水平和腸道菌群改變相關(guān)，糞便變異程度增大，產(chǎn)生酯類和丁酸的菌群顯著減少。除了厚壁菌門與擬桿菌比例增加5倍外，微生物的豐富性、多樣性和均勻分布程度和每毫升的DNA含量均明顯減少。原發(fā)性高血壓大鼠的糞便菌群變異程度大大超過(guò)了正常大鼠。自發(fā)性高血壓大鼠糞便中分泌乳酸的菌群顯著增加，如鏈球菌和乳桿菌較多，產(chǎn)生丁酸鹽的菌群顯著減少。腸道菌群失調(diào)與高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、心肌梗塞和心力衰竭等心血管疾病相關(guān)，腸道菌群失調(diào)可能是促進(jìn)心血管疾病發(fā)生的原因之一。調(diào)控腸道菌群有望在將來(lái)作為心血管疾病的潛在治療靶點(diǎn)[16]。

2.6 腸道菌群與老年人免疫性疾病的關(guān)系

炎性細(xì)胞因子是一組多肽類細(xì)胞調(diào)節(jié)物質(zhì)的總稱，包括白細(xì)胞介素、干擾素、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞刺激因子、腫瘤壞死因子等。炎性細(xì)胞因子主要由外周的免疫細(xì)胞合成（如巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、纖維母細(xì)胞），因此它對(duì)人體免疫功能有著巨大影響。腸道菌群通過(guò)影響炎性細(xì)胞因子的釋放，從而影響人體免疫功能。中老年人腸道菌群多樣性的減少可能會(huì)影響其機(jī)體CD8T細(xì)胞為中心的非特異性自然免疫功能[2]。布拉氏酵母菌可以穩(wěn)定腸道菌群，減少炎性細(xì)胞因子的釋放[17]。腸道菌群重建治療酒精性肝病慢性腹瀉可改善患者肝功能，其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞因子的表達(dá)有關(guān)[18]。潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道菌群失調(diào)會(huì)促使炎性細(xì)胞因子的分泌并激發(fā)腸黏膜炎癥，其中雙歧桿菌和乳酸桿菌數(shù)量嚴(yán)重減少，擬桿菌和腸球菌數(shù)量會(huì)上升[19]?；畹碾p歧桿菌和熱滅活雙歧桿菌都表現(xiàn)了免疫調(diào)節(jié)作用，都會(huì)抑制炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生[20]?？梢钥闯?，腸道菌群的失調(diào)會(huì)促進(jìn)炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，而益生菌對(duì)炎性細(xì)胞因子有抑制作用。健康的腸道菌群在人體免疫中有著很重要的作用，它可以控制炎性因子的產(chǎn)生，并且對(duì)免疫細(xì)胞數(shù)量也有一定影響。

3 功能性食品對(duì)老年人腸道菌群的影響

近年來(lái)，功能性食品成為人們研究的熱點(diǎn)。經(jīng)過(guò)大量動(dòng)物試驗(yàn)和人體試驗(yàn)，人們近年來(lái)在研究過(guò)程中有所發(fā)現(xiàn)的對(duì)老年人腸道菌群有益的功能性成分主要有益生菌、多酚、膳食纖維和多不飽和脂肪酸。

3.1 益生菌

如何調(diào)節(jié)老年人腸道微生態(tài)是老年人腸道菌群研究的重點(diǎn)，現(xiàn)在人們調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)的主要方式是服用微生態(tài)制劑和食用添加益生菌的功能性食品。微生態(tài)制劑是利用正常微生物和促進(jìn)微生物生長(zhǎng)的物質(zhì)制成的活微生物制劑，為了改善口感、增加營(yíng)養(yǎng)、提高活菌的活性，還在益生菌里添加食品添加劑、營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑、果蔬、谷物等制成功能性食品，如益生菌發(fā)酵乳、益生菌飲料等。二者都對(duì)老人腸道健康有著重要作用，尤其是我國(guó)傳統(tǒng)中藥與微生態(tài)制劑結(jié)合對(duì)老年人腸道健康有著巨大的積極作用。

3.1.1 益生菌微生態(tài)制劑

雙歧桿菌三聯(lián)活菌片，能補(bǔ)充正常生理菌，糾正菌群失衡，修復(fù)腸道屏障[21]。枯草桿菌二聯(lián)活菌腸溶膠囊，能夠明顯降低老年人腸道菌群失調(diào)的幾率[22]。術(shù)前補(bǔ)充雙歧桿菌和嗜酸乳桿菌三聯(lián)活菌制劑，可明顯調(diào)節(jié)腸道手術(shù)后的腸道菌群，縮短腸道功能恢復(fù)時(shí)間[23]。還有馬乳酒樣乳桿菌ZW3，可以成功定植于小鼠腸道，改善小鼠腸道菌群[24]。

3.1.2 益生菌功能性食品

益生菌發(fā)酵乳產(chǎn)品中富含乳桿菌、嗜熱鏈球菌和雙歧桿菌，其中的干酪乳桿菌ATCC 393能夠在胃腸道的轉(zhuǎn)運(yùn)中存活并調(diào)節(jié)腸道菌群[25]。因此，攝入發(fā)酵乳或含菊粉的發(fā)酵乳能夠增加糞便中雙歧桿菌的數(shù)量并抑制大腸桿菌和產(chǎn)氣莢膜梭狀芽胞桿菌，有益于改善腸道功能[26]。在各種益生菌發(fā)酵乳中，富含雙歧桿菌的發(fā)酵乳對(duì)腸道健康的作用是很突出的，雙歧桿菌BB12發(fā)酵乳可大大增加雙歧桿菌和乳桿菌的數(shù)量，讓腸球菌和腸桿菌的數(shù)量有效降低，同時(shí)不影響產(chǎn)氣莢膜梭菌[27]；傳統(tǒng)發(fā)酵乳Viili比單菌發(fā)酵乳能更全面地改善腸道菌群，維持腸道健康[28]。也就是說(shuō)，多種益生菌共同發(fā)酵的發(fā)酵乳具有更好的腸道保健功能。

雖然微生態(tài)制劑可以有效改善腸道菌群，但是如果只用微生態(tài)制劑，總體療效畢竟有限，為此研究者探索了更多調(diào)節(jié)老人腸道菌群的方法。與單用培菲康這種微生態(tài)制劑相比，將培菲康與補(bǔ)中益氣丸對(duì)老人聯(lián)合使用對(duì)于老年人腸道菌群失調(diào)相關(guān)性腹瀉的療效更好，更有利于有益菌定植生長(zhǎng)，重建腸道微生態(tài)平衡[29]；將培菲康與藿香正氣軟膠囊對(duì)老人聯(lián)合使用治療老年腸道菌群失調(diào)性腹瀉能在更短的時(shí)間產(chǎn)生同樣的治療效果[30]。與雙歧桿菌四聯(lián)活菌片相比，健脾益腸湯治療老年人腸道菌群失調(diào)效果更好、更加安全無(wú)副作用[31]。參苓白術(shù)是我國(guó)很經(jīng)典的一味中藥，不僅能有效預(yù)防老年人因使用抗生素導(dǎo)致的腸道菌群失調(diào)[32]，還可以有效治療老年人因使用抗生素導(dǎo)致的腹瀉[33]。將參苓白術(shù)散與活菌聯(lián)合使用可明顯改善患者肝功能、肝硬化，糾正腸道菌群失調(diào)[34]。

3.2 多酚類物質(zhì)對(duì)老年人腸道菌群的影響

除了服用益生菌這種通過(guò)直接增加腸道中益生菌群來(lái)恢復(fù)老人腸道健康的方法外，讓老年人攝入適量多酚類物質(zhì)也可以很好地維持腸道健康。茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，具有抗氧化作用和抑菌作用。茶多酚可吸附食品中的異味，因此具有一定的除臭作用，對(duì)食品中的色素具有保護(hù)作用，它既可起到天然色素的作用，又可防止食品退色，茶多酚還具有抑制亞硝酸鹽的形成和積累作用。對(duì)于人體健康，食品品質(zhì)都有重要意義。近年的研究者發(fā)現(xiàn)茶多酚對(duì)于腸道菌群也十分有益，可促進(jìn)雙歧桿菌增殖[35]。綠茶多酚有利于特定腸道菌群的穩(wěn)定性，它可能具有益生元活性，有利于預(yù)防肥胖[36]。草莓富含多酚類物質(zhì)，有著降血壓、降血脂的作用。

3.3 膳食纖維對(duì)老年人腸道健康的影響

膳食纖維是一種多糖，既不能被胃腸道消化吸收，也不能產(chǎn)生能量。被營(yíng)養(yǎng)學(xué)界補(bǔ)充認(rèn)定為第七類營(yíng)養(yǎng)素，和傳統(tǒng)的6類營(yíng)養(yǎng)素——蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)與水并列。膳食纖維具有降血糖、通便等作用。

3.3.1 膳食纖維對(duì)益生菌的影響

在老年人的腸道菌群中，膳食纖維可以被微生物利用，有利于腸道菌群平衡。粗糧中富含膳食纖維，黃小米、燕麥中的水溶性膳食纖維能夠被人類糞便中的微生物代謝，產(chǎn)生甲酸、乙酸、丙酸、丁酸；在發(fā)酵系統(tǒng)中加入水溶性膳食纖維，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，短鏈脂肪酸含量增加。說(shuō)明膳食纖維與短鏈脂肪酸也有一定聯(lián)系，當(dāng)增加膳食纖維的濃度，短鏈脂肪酸也會(huì)增加[37]。益生菌數(shù)量也會(huì)增加。膳食纖維的攝入可以改變?cè)谛∧c內(nèi)產(chǎn)短鏈脂肪酸微生物的構(gòu)成和短鏈脂肪酸的產(chǎn)量[38]。百歲老人攝入的膳食纖維比例都比較高，他們的腸道菌群中有益菌的比例也較高，其中雙歧桿菌和乳酸菌都更加豐富[39]。

3.3.2 膳食纖維對(duì)腸道疾病的防治

膳食纖維還可以通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群來(lái)預(yù)防和治療一些疾病。膳食纖維是大腸桿菌的發(fā)酵底物，在預(yù)防結(jié)直腸癌中起著至關(guān)重要的作用。低劑量阿司匹林強(qiáng)化膳食纖維可作為預(yù)防結(jié)直腸癌尤其是易發(fā)生腫瘤個(gè)體的一種可能預(yù)防措施[40]。高纖維飲食導(dǎo)致腸道菌群的變化，對(duì)心血管疾病的發(fā)展起到保護(hù)作用[41]。膳食纖維作為第七大營(yíng)養(yǎng)素，對(duì)老年人腸道菌群的作用是不容忽視的，將膳食纖維與一些食品添加劑結(jié)合不僅可以提高食品品質(zhì)，還能賦予食品一些功能性。膳食纖維在功能性食品的研發(fā)上有著重大作用。除了粗糧，很多水果（如草莓）也富含膳食纖維。

3.4 多不飽和脂肪酸

多不飽和脂肪酸（PUFA）指含有2個(gè)或2個(gè)以上雙鍵且碳鏈長(zhǎng)度為18～22個(gè)碳原子的直鏈脂肪酸。通常分為ω-3和ω-6，多不飽和脂肪酸可以降低心血管疾病，降低膽固醇，這些都是大家公認(rèn)的。近年的研究發(fā)現(xiàn)，多不飽和脂肪酸不僅可以預(yù)防肥胖，在腸道菌群的調(diào)節(jié)上也有著重要作用。一些由細(xì)菌代謝產(chǎn)生的多不飽和脂肪酸與糞便中的益生菌呈正相關(guān)，與血清膽固醇呈負(fù)相關(guān)[42]。雖然多不飽和脂肪酸對(duì)健康有益，但并不是所有多不飽和脂肪酸都如此，如果小鼠攝入的食物中ω-6多不飽和脂肪酸與ω-3多不飽和脂肪酸的比值過(guò)高會(huì)破壞腸道菌群的平衡[43]。ω-3多不飽和脂肪酸飲食可改變腸道菌群和抑制肥胖，而ω-6多不飽和脂肪酸的作用明顯不如ω-3多不飽和脂肪酸[44]。更有動(dòng)物試驗(yàn)表明ω-3多不飽和脂肪酸可以降低高脂飲食大鼠的體重并調(diào)節(jié)其腸道菌群[45]，降低腸道通透性及內(nèi)毒素，增加黏膜厚度[46]和保護(hù)腸黏膜屏障功能[47]，使腸道黏膜功能更完整[48]。

研究發(fā)現(xiàn)，ω-3多不飽和脂肪酸相對(duì)于ω-6多不飽和脂肪酸，對(duì)腸道的益處是非常多的，高含量的ω-6多不飽和脂肪酸飲食會(huì)導(dǎo)致腸道中有害微生物的增加并誘發(fā)腸道炎癥的發(fā)生，補(bǔ)充ω-3多不飽和脂肪酸可以減少有害微生物的數(shù)量并抑制炎癥[49]，因此開(kāi)發(fā)的功能性食品應(yīng)盡量提高ω-3多不飽和脂肪酸所占的比例。魚(yú)油就是一種富含ω-3多不飽和脂肪酸的食品，可對(duì)腸道菌群產(chǎn)生有益的影響[50]，在人處于肥胖時(shí)，能調(diào)節(jié)腸道菌群緩解腸道炎癥[51]。多不飽和脂肪酸之所以能改善腸道菌群，主要是因?yàn)槎嗖伙柡椭舅峥杉涌於∷岙a(chǎn)生菌的生長(zhǎng)，增加短鏈脂肪酸的含量，降低腸道pH值，減少次級(jí)膽汁酸含量，起到改善腸道環(huán)境的作用，并預(yù)防直腸癌[52]。此外，ω-3多不飽和脂肪酸還在腸內(nèi)皮細(xì)胞中具有潛在的抗血管生成作用[53]，并抑制腸息肉的發(fā)展[54]。動(dòng)物模型的體內(nèi)研究表明，ω-3和ω-6多不飽和脂肪酸都可以減少腸道炎癥的發(fā)生，其中ω-3多不飽和脂肪酸的效果更為顯著[55]。

4 展望

老年人腸道菌群、人體健康及功能性食品的相關(guān)性研究方興未艾，目前與各種疾病的相關(guān)性研究尚處于初級(jí)階段，許多關(guān)鍵的科學(xué)技術(shù)和問(wèn)題尚需要深入探索，尤其在分子機(jī)制等方面仍存在許多未知之處。利用功能性食品來(lái)調(diào)控腸道菌群作為防治老年人疾病的主要方法，還需要進(jìn)一步研究評(píng)估，具體的作用機(jī)理也需要進(jìn)一步論證。但是，隨著腸道菌群與疾病的相關(guān)性研究逐步深入，腸道菌群的特殊功能、致病機(jī)制也將被一一揭示，由此，也會(huì)大大提高腸道菌群與老年人健康的研究水平。

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