膳食多酚與腸道微生物群的相互作用研究進展

摘要" 膳食多酚廣泛存在于水果和茶等食物中，具有抗氧化、抗炎等多種活性功能。本文從膳食多酚對宿主的作用，腸道微生物與宿主健康的關系以及膳食多酚與腸道微生物群之間的互作機制3個方面，分析了膳食多酚與腸道微生物群之間的相互作用研究進展。在宿主作用方面，膳食多酚因其抗菌和抗炎等特性，對治療心血管疾病等有積極作用；腸道微生物通過產(chǎn)生丙酸和芳香族氨基酸等代謝物調節(jié)機體免疫功能，從而增強宿主的免疫功能。在兩者間的相互作用方面，膳食多酚的攝入可以影響腸道微生物的種類和數(shù)量，調節(jié)微生物群落的平衡，提高益生菌的比例，減少有害菌的數(shù)量；腸道微生物群對攝入的膳食多酚具有修飾作用，調節(jié)其代謝和吸收，進而對宿主發(fā)揮作用。研究為進一步探究膳食多酚在預防和改善腸道健康方面的作用提供參考。

關鍵詞" 膳食多酚；腸道微生物群；互作機制；宿主健康

中圖分類號" TS201.4 """文獻標識碼" A """文章編號" 1007-7731（2024）24-0102-04

DOI號" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.24.022

Research progress on the interaction between dietary polyphenols and intestinal microbiota

WANG Yanzhen

（Hebi Polytechnic， Hebi 458030， China）

Abstract" Dietary polyphenols are widely found in fruits， tea， and other foods， and have various active functions such as antioxidant and anti-inflammatory.In this paper， the research progress of the interaction between dietary polyphenols and intestinal microbiota was analyzed from 3 aspects： the effect of dietary polyphenols on the host， the relationship between intestinal microbiota and host health， and the interaction mechanism between dietary polyphenols and intestinal microbiota. In terms of host effects， dietary polyphenols have positive effects on host cardiovascular diseases due to their antibacterial and anti-inflammatory properties. Intestinal microbiota regulate immunity and other functions by producing metabolites such as propionic acid and aromatic amino acids， thereby enhancing the immune function of the host. In terms of the interaction between the two， the intake of dietary polyphenols can affect the types and quantities of intestinal microorganisms， regulate the balance of microbial communities， increase the proportion of probiotics， and reduce the number of harmful bacteria. The gut microbiota modifies the intake of dietary polyphenols， regulates their metabolism and absorption， and thus plays a role in the host. This study provides a reference for further exploring the role of dietary polyphenols in preventing and improving intestinal health.

Keywords" dietary polyphenols; intestinal microbiota; interaction mechanism; host health

膳食多酚是指人體從日常飲食中攝取獲得的多酚類物質，其作為植物次生代謝產(chǎn)物，在預防和治療多種疾病方面發(fā)揮著積極的作用，廣泛存在于水果、茶、咖啡、葡萄酒、巧克力以及一些蔬菜、谷物和豆類種子等食物中[1]，能為人體提供所需的營養(yǎng)成分。目前已分離鑒定出的多酚，主要分為類黃酮和非類黃酮，還有一類多酚是“衍生多酚”，其中衍生多酚并不存在于完整的植物組織中，而存在于加工食品和飲料中[2]。多酚特別是縮聚和可水解的單寧酸，具有益生元效應，有利于結腸中益生菌的生長。Manach等[3]研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)多酚的生物利用度較低，一般不能被小腸直接吸收，通常被腸道微生物群分解，產(chǎn)生更易被吸收的代謝物，從而產(chǎn)生不同的生物學效應。腸道微生物群對人類健康具有重要作用，與肥胖、心血管疾病、帕金森氏癥等疾病的發(fā)生有關。趙敏潔等[4]研究認為，膳食成分與腸道微生物的相互作用可能通過改變腸道微生物群的組成和功能來調節(jié)機體健康。施成成[5]研究表明，體內多酚及其與腸道微生物群的相互作用，有助于預防炎癥性腸炎和結腸癌等疾病。

本文就多酚與腸道微生物相互作用的研究進行綜述，以了解如何通過膳食多酚，調節(jié)促進腸道微生物功能，進而調節(jié)機體健康，為探究膳食多酚在預防和改善腸道健康方面的作用提供參考。

1 膳食多酚對宿主健康的作用

來自于食物的酚類化合物稱為膳食多酚，其是植物性食物中重要的功能成分。不同的植物，多酚含量差別較大，Zhu等[6]研究表明，同一植物受地區(qū)、氣候和土壤等因素影響，酚類成分有所不同。相關研究表明，膳食多酚對人體衰老以及諸如腫瘤、心血管疾病等代謝性疾病具有預防和控制作用，這些作用與其抗氧化活性和作用模式有關[7]。Elejalde等[8]研究表明，多酚可以作為自由基的清除劑，對體內的抗氧化劑產(chǎn)生保護作用，因此具有抗炎等作用。Ma等[9]研究發(fā)現(xiàn)，多酚類物質能預防心血管疾病、與衰老相關的認知障礙、肥胖癥和糖尿病等。Shahidi等[10]研究表明，多酚有抗菌、抗癌和抗炎等特性，是神經(jīng)退行性疾病和其他慢性疾病的保護劑。多酚也具有促氧化活性，Granato等[11]研究發(fā)現(xiàn)，當大量多酚物質或氧化還原活性金屬存在時，會產(chǎn)生促氧化活性，增加活性氧的生成，導致潛在的DNA損傷。然而，多酚的促氧化作用也有助于激活和增加酶和蛋白質的產(chǎn)生，以保護其免受活性氧的破壞。

綜上，膳食多酚可通過抗氧化活性和促氧化活性等作用，發(fā)揮其抗菌、抗癌和抗炎等功能，進而對宿主健康產(chǎn)生積極作用。

2 腸道微生物群與宿主健康的關系

人類腸道和微生物群構成了一個共生生態(tài)系統(tǒng)，在代謝、調節(jié)免疫系統(tǒng)、大腦和心血管功能等方面起著重要作用，這些微生物主要包括細菌、真菌和噬菌體等，與人類的健康密切相關。目前，對細菌的研究較多，如多形擬桿菌可以分解腸道中的復雜多糖，生成短鏈脂肪酸、氫氣和二氧化碳等代謝產(chǎn)物[12]。關于其他微生物，如真菌、噬菌體和古生菌等的研究相對較少。遺傳、生活方式、環(huán)境因素和飲食等均能通過影響腸道微生物群的組成和功能來調節(jié)人體對疾病的易感性[13]。目前對腸道微生物生態(tài)和宿主健康之間的相關性和因果關系存在不同觀點，但普遍認為腸道微生物多樣性高，其對外部環(huán)境的適應性強，特別是擬桿菌門和厚壁菌門，它們通過乳酸或琥珀酸代謝產(chǎn)生丙酸[14]，丙酸參與調節(jié)機體黏膜免疫，具有調整食欲、抗炎和降膽固醇等作用[15]。因此，培養(yǎng)健康的腸道微生物群是促進宿主健康的重要目標。隨著乳酸菌和雙歧桿菌的有益作用越來越明顯，其通過產(chǎn)生芳香族氨基酸的代謝產(chǎn)物，發(fā)揮抗炎和神經(jīng)調節(jié)等積極作用[16]。對一些關鍵的健康促進細菌，如粘蛋白降解菌和產(chǎn)丁酸的糞桿菌等研究也越來越深入。

綜上，腸道微生物中的部分有益細菌可通過分解機體內的營養(yǎng)物質，從而產(chǎn)生丙酸等代謝產(chǎn)物，進而發(fā)揮抗炎等作用。在膳食多酚和腸道微生物群的背景下，調節(jié)這些參與者之間的互動，對改善宿主健康至關重要。

3 膳食多酚與腸道微生物群之間的互作機制

據(jù)統(tǒng)計，植物中至少有5萬種多酚存在，其中8 000種被確定為膳食多酚[14]，由于多酚物質有益或有害的潛在影響，研究膳食多酚與微生物群的關系是合理利用膳食多酚的基礎。膳食多酚與腸道微生物群之間的作用是雙向的。一方面，多酚的結構、用量會影響腸道微生物的生長和代謝；另一方面，因腸道微生物群組成的個體差異，可能會導致多酚代謝物的生物利用度和生物活性差異，從而可能對宿主健康產(chǎn)生影響。

3.1 腸道微生物對膳食多酚代謝的影響

牛璐玢等[17]研究指出，宿主攝入的多酚5%～10%在小腸中通過釋放酶進行代謝，剩余的90%～95%需要在下消化道進行微生物修飾才能被吸收。多酚水解過程從小腸開始，通過小腸釋放的酶和微生物酶共同作用。其中苷元、黃酮醇等的單體、三聚體，以及一些完整的糖苷主要通過被動擴散被腸細胞快速吸收。在腸道吸收和傳遞過程中，多酚廣泛地被葡萄糖醛酸化或硫酸化，而氧化/還原反應則較少進行。

微生物群是人體的一個重要組成部分，其組成和代謝活動可以被飲食、藥物治療和生活方式等多種因素改變，進而對多酚代謝產(chǎn)生影響。微生物代謝將結構多樣的天然多酚轉化為數(shù)量有限但生物利用度高的產(chǎn)物。腸道微生物群催化的相關反應包括雙酶加氫反應、羰基還原和脫羥基等。Clavel等[18]研究發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮可以通過數(shù)量有限的低豐度腸道細菌（Adlercreutzia）轉化為雌馬酚。Bode等[19]研究發(fā)現(xiàn)，微生物修飾過程中，可以將反式白藜蘆醇轉化為反式脫氫白藜蘆醇，然后進一步去羥基化，生成月桂素。宿主攝入的膳食多酚通過腸道微生物群的修飾，轉化為活性代謝物，從而進入細胞引發(fā)全身性和組織特異性效應，產(chǎn)生健康保護的功能。

3.2 多酚對腸道微生物群的調節(jié)

腸道內的微生物種類有1 000多種，但只有少數(shù)種類，如大腸桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌和真桿菌等，能夠進行多酚代謝[20]。某些多酚可作為益生元，促進特定微生物的生長，從而調節(jié)腸道微生物群。益生元是指不易被消化，能通過調節(jié)腸道微生物群的組成和活性，對宿主產(chǎn)生有益作用的物質。相關研究表明，膳食多酚通過刺激有益細菌的生長和抑制病原菌來促進腸道健康。如Ma等[9]研究發(fā)現(xiàn)，補充多酚后，腸道中的乳酸桿菌和雙歧桿菌的豐度明顯增加。于子婷[21]研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚在達到一定濃度時可以增加腸道菌群微生物的多樣性，其中對乳桿菌的增殖效果最為明顯且具有劑量依賴性。多酚也可能對某些微生物有抑制作用，降低其活性或豐度，從而產(chǎn)生積極的健康影響。Puupponen-pimia等[22]研究發(fā)現(xiàn)，莓果酚對葡萄球菌有很好的抑制作用，部分莓果酚還可抑制沙門氏菌，但對乳酸菌群不會產(chǎn)生影響。多酚對腸道微生物群的影響是可變的，這取決于多酚的來源、化學性質和劑量。過量的多酚不會促進益生菌增殖。Ashwin等[23]研究表明，飲食中多酚的添加量在6.41～396.00 mg/d時，可促進乳酸桿菌的生長，而高于這個劑量沒有促進作用。

綜上，腸道菌群通過羰基還原和脫羥基等反應對膳食多酚在腸道中的轉化起到一定的修飾作用，而多酚也是腸道菌群發(fā)酵利用的良好底物，可增加腸道微生物中的有益細菌比例，降低有害細菌的比例。腸道菌群與膳食多酚之間相互作用，共同發(fā)揮對宿主健康的有益影響。

4 結論與展望

多酚化合物具有多種生物活性，如抗氧化、抗炎、抗菌和調節(jié)代謝等，對人體健康產(chǎn)生積極的影響。本文分析了膳食多酚和腸道微生物群在宿主健康中的作用，總結了膳食多酚與腸道微生物群之間的互作機制，腸道微生物可修飾攝入體內的膳食多酚，進而促進其吸收利用；多酚是腸道菌群發(fā)酵利用的底物，促進有益菌的生成。腸道菌群與膳食多酚之間相互作用，共同發(fā)揮對宿主健康的有益影響。實際應用中，利用相關加工工藝，可以改善膳食多酚的特性，使其與腸道微生物更有效地相互作用。如納米技術（減小顆粒尺寸、添加增溶劑以及微膠囊或納米膠囊）可用于提高多酚的溶解性；酶處理和微生物處理可以用來修改多酚的結構，有利于膳食多酚與腸道微生物的相互作用。了解膳食多酚的結構特點及其與腸道微生物群的相互作用機制，通過技術手段提高膳食多酚與腸道微生物之間的互作的研究有待進一步深入。

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（責任編輯：胡立萍）