益生菌、肠道菌群与人体健康

 肠道菌群与人体长期互作、共同进化,帮助宿主消化吸收食物中的营养物质、代谢宿主肠道中产生的有毒废物,同时产生人体必需的氨基酸、维生素、短链脂肪酸等功能物质为宿主所用。肠道菌群紊乱将导致诸如糖尿病、肠易激综合征等多种人体疾病的发生。因此,维护健康的肠道菌群平衡状态对维持机体健康十分关键。益生菌可以调节人体肠道菌群结构、抑制致病菌在肠道中的定殖,同时帮助宿主建立健康的肠黏膜保护层,增强肠道屏障作用,增强宿主的免疫系统。本文综述了乳酸菌、益生菌、人体肠道菌群的研究进展,论述了中国人群的肠道菌群特征,分析了基因型与饮食对肠道菌群的影响,指出了肠道菌群领域的研究热点及发展趋势。     

别小瞧第七类营养素

<正>有些小朋友吃饭时不爱吃蔬菜,这是一种不良的挑食行为。蔬菜除了富含维生素以外,还含有一类重要的物质——膳食纤维。膳食纤维在蔬菜、水果、粗粮等食物中含量丰富,主要来自植物的细胞壁,包含纤维素、半纤维素、树脂、果胶及木质素等。随着营养学的发展,人们逐渐发现膳食纤维具有相当重要的生理作用。因此,膳食纤维被称为第七类营养素,和传统的六类营养素——蛋白质、脂     

模糊数学在个体营养素摄入评价中的应用

给出一种针对个体营养素摄入评价的方法.在营养个体化理论的基础上,将模糊数学引入个体营养素摄入评价分析,并提出营养曲线的概念.对个体的3大能量物质、常量元素、微量元素、脂溶性维生素、水溶性维生素、膳食纤维、胆固醇等的最适宜摄入范围进行模糊集合描述,确定个体营养素隶属函数即营养曲线.以P值作为个体膳食营养评价指标,由个体膳食摄入各种营养素的隶属度计算出P值,以此判定个体膳食营养的总体状况以及营养素的缺余状况,为个体进行膳食干预提供了理论依据.     

膳食纤维的结构特性及其调控肠道菌群改善糖尿病的研究进展

近年来研究发现,膳食纤维(dietary fiber,DF)对肥胖、Ⅱ型糖尿病、肠易激综合征等慢性代谢疾病的治疗具有一定的作用.肠道中与人体共生的微生物群落对宿主的健康至关重要,疾病产生的同时存在肠道菌群的失调.不同的DF对肠道中微生物的调节作用不同,从而改善疾病促进人体健康.本文从DF的结构功能特性、在肠道菌群生长代谢中的作用以及肠道菌群在疾病中的角色,综述了DF通过调控肠道菌群改善糖尿病的研究进展,为DF的综合利用奠定了基础.     

论共生系统:肠道菌群和人类健康

共生是生物界中普遍存在的一种现象,互利共生的一个典型例子就是人类和肠道菌群.人类利用肠道菌群消化食物来获得生存所需的能量和营养,而肠道菌群则获得栖息地和营养.肠道菌群与人类相互作用形成了一种与人类健康密切相关的平衡状态,打破这种平衡状态会导致人体内的许多疾病,如肥胖、高血压、炎症性肠病、癌症等.肠道菌群参与宿主新陈代谢、机体免疫、基因表达、疾病发展和药物疗效,同时它也受饮食、抗生素、生活方式、遗传和时间点的影响.作者系统地回顾了人类与肠道菌群之间的相互作用,分析了肠道菌群在人类疾病治疗中的应用现状,描述了治疗中存在的主要问题,为肠道菌群在人类疾病治疗中的应用提供了新的思路.     

海藻膳食纤维提取工艺优化及其对小鼠肠道菌益生作用

为优化海藻膳食纤维的提取工艺,探究其对小鼠肠道菌的益生作用,采用《食品安全国家标准食品中膳食纤维的测定》(GB5009.88-2014),测得海带、裙带菜、海青菜、石花菜、龙须菜、坛紫菜、条斑紫菜七种海藻的总膳食纤维含量。结合pH变化探究其对有益菌的促生作用,筛得龙须菜为促进有益菌生长的最优海藻,其总膳食纤维含量为67.17%。采用单因素实验和响应面优化法,得到超声波提取龙须菜非可溶性膳食纤维(Insoluble Dietary Fiber,IDF)中残存的可溶性膳食纤维(Soluble Dietary Fiber,SDF)的最佳工艺条件:液料比(mL/g)95:1、时间50 min、温度50℃、功率200 W,在此提取工艺条件下龙须菜IDF中残留SDF的得率为8.23%。以龙须菜总膳食纤维(Total Dietary Fiber,TDF)、SDF为实验组,魔芋粉为阳性对照,探究其对抗生素造模肠道菌群失衡小鼠肠道菌群的恢复效果,短期研究发现实验组能够改善造模鼠肠道菌群丰度,利于有益菌增长和肠道环境恢复。研究结果填补了龙须菜膳食纤维(Dietary Fiber,DF)对肠道菌群益生作用研究的空白,可为海藻膳食纤维综合利用提供参考。     

嗜黏蛋白阿克曼氏菌在肠道疾病和代谢紊乱中的关键作用

肠道微生物群在宿主代谢和炎性反应调节中发挥重要作用,许多疾病的发生与肠道菌群失衡密切相关。Akkermansia muciniphila(A.muciniphila)是疣微菌门中第一个被成功分离鉴定和培养的肠道共生菌,最初从人类粪便样本中被分离出来,因具备黏蛋白的降解特性,使其成为肠道黏膜中的关键菌种之一。不断有研究表明A.muciniphila的丰度与动物和人体的健康密切相关,使其成为近年来肠道微生态和益生菌的研究热点。此外,A.muciniphila的丰度在炎症性肠病(主要是溃疡性结肠炎)和代谢紊乱患者中降低,这表明它可能具有潜在的抗炎特性。本文将系统阐述A.muciniphila与肠道免疫和系统代谢疾病之间的关联,重点探讨其在改善肠道屏障、免疫应答及宿主代谢方面的功能和可能作用机制,为以A.muciniphila为基础开发疾病治疗新方法提供证据和思路。     

肠道菌群在肥胖及相关的代谢性疾病发生发展中的地位和作用

肥胖及相关的代谢性疾病近年来已经成为威胁全球的公共健康问题。越来越多的证据表明,与人类共生的肠道菌群不仅在消化、免疫和抗病方面有不可替代的作用,而且与非传染性的代谢失调相关,特别是其可以通过调节宿主脂肪吸收存储相关的基因,影响后者的能量平衡。因此,肠道菌群可能是在膳食结构变化与人的遗传体质的相互作用下导致肥胖等代谢性疾病发生的一个重要环节。对该环节的深入研究,可能带来代谢性疾病预防和控制策略的革命性的变化。     

肠道菌群：膳食与健康研究的新视角

近年来,随着“人类微生物组计划”、“肠道元基因组计划”等研究项目的开展,人类对肠道菌群的关注达到了空前的高度。随着对其结构和功能的不断挖掘,人们发现肠道菌群与宿主健康密切相关,甚至被认为是“被忽略的人体器官”。最新的研究报道表明,包括帕金森病、乳腺癌、艾滋病、肝硬化、肾病、关节炎、糖尿病等在内的疾病都与肠道微生物结构异常相关;同时最近有很多研究从肠道菌群的角度关注了食品甜味剂、食品乳化剂、节食等因素对机体的影响;另外,肠道菌群也已成为我们阐释益生菌、益生元、微量元素、多酚化合物等膳食因子调控健康研究的着眼点。可以预见,随着肠道微生物研究方法和手段的不断发展,肠道菌群有可能成为多种疾病预测诊断的标志物;同时,许多人类疾病的发病机制及干预机制、食物保健功能等将有可能通过肠道微生态理论而得到更好地诠释和补充。     

营养干预对肥胖、糖尿病机体糖脂代谢和肠道菌群的影响

肥胖、糖尿病都是代谢性疾病,会引起一系列并发症,严重危害人体健康.其病因可能是遗传和环境共同作用的结果,糖脂代谢和肠道菌群是其中的重要环境因素.糖脂代谢紊乱会引起肥胖、糖尿病,不当饮食也会导致患者的糖脂代谢紊乱加剧,通过人为改变糖类、脂肪和蛋白质的配比进行营养干预,可调节自身糖脂代谢水平以达到缓解病症和治疗的目的.此外...     

肠道菌群调控脂质代谢的分子机制

人类肠道菌群基因组又被称为“人类第二基因组” ,其在人体脂肪的分解合成过程中起到了重要的调控作用。 体内肠道菌群的失调,会引起肥胖、糖尿病等在内的代谢综合症的发生。 本文从肠道菌群通过调控在脂质代谢中 起重要作用的酶类和调控因子从而为机体提供能量、减脂和改善健康状况的研究进展方面进行了综述。     

室内饲养松墨天牛幼虫不同肠段细菌的群落结构及功能分析

【目的】了解室内饲养松墨天牛(Monochamus alternatus)幼虫前、中、后肠段细菌的群落结构,比较不同肠段之间菌群多样性和优势菌群的差异,为揭示肠道细菌在松墨天牛获取营养、克服寄主植物化学防御的机理提供参考。【方法】分别提取室内饲养的松墨天牛4龄幼虫前、中、后肠各3组样本(每组5个前肠、5个中肠、5个后肠)的肠道DNA。利用Illumina HiSeq技术对松墨天牛幼虫肠道细菌的16S rDNA V3-V4区序列进行文库构建和高通量测序。原始序列使用Trimmomatic软件和FLASH软件分别进行质控和拼接。利用USEARCH软件对序列进行操作分类单元(OTUs)聚类,统计OTUs数量并绘制Venn图。在门和属分类水平上统计各样本的群落组成及物种丰度情况。通过Alpha多样性和Beta多样性分析反映不同样本的菌群多样性和相似性。采用PICRUSt软件预测松墨天牛幼虫肠道细菌映射到KEGG数据库上的功能,探究不同肠段细菌群落发挥的潜在功能。【结果】共获得643 404条高质量序列,在97% 相似度下将其聚类为1 614个操作分类单元(OTUs),共注释到35门、63纲、137目、250科、554属和844种。前肠OTUs最少,后肠OTUs最多,每个肠段的OTUs组成上既有相似性,也存在差异性。变形菌门(Proteobacteria)为3个肠段中最优势门;葡糖杆菌属(Gluconobacter)为前肠中最优势属,沙雷氏菌属(Serratia)为中肠的最优势属,葡糖杆菌属和沙雷氏菌属同为后肠的最优势属。Alpha多样性显示中、后肠群落多样性更丰富;Beta多样性分析表明,3个肠段的细菌群落组成存在差异,但中肠与后肠的群落组成较相近。功能预测表明,整个肠道菌群中代谢功能丰度最高,其中以糖类代谢和氨基酸代谢为主,这些功能集中在中、后肠。【结论】本实验中菌群功能是基于PICRUSt软件预测的结果,松墨天牛幼虫室内种群的前、中、后肠的细菌群落结构及不同肠段细菌的潜在功能存在差异,是由于不同肠段内的理化性质差异及其在消化中发挥的不同功能所致。肠道细菌与松墨天牛幼虫形成一个共生功能体,菌群在协助幼虫代谢物质、获取营养以及克服寄主植物化学防御方面发挥着重要作用。     

燕麦蒽酰胺生理功能研究进展

燕麦作为世界性栽培作物,是一种营养价值较高的全谷物,富含膳食纤维、蛋白质、脂类、维生素及矿物质等营养成分,在调节机体脂质代谢、降低血糖和改善便秘等方面发挥重要作用。而燕麦蒽酰胺作为燕麦中特有的多酚类化合物,其生理功能备受关注,研究发现天然燕麦中含量较高的燕麦蒽酰胺2c、燕麦蒽酰胺2f和燕麦蒽酰胺2p具有多种生物学活性,在常见慢性疾病的防治中发挥重要的保健功效。系统性阐述了燕麦蒽酰胺的研究进展,包括其化学结构,抗氧化、减轻炎症反应、预防动脉粥样硬化及抗肿瘤等生物学活性,以期为燕麦蒽酰胺的综合利用及相关保健产品的开发提供参考。     

苦荞饮食对自发性高血压大鼠肠道菌群的影响

[目的]研究苦荞饮食对自发性高血压大鼠肠道菌群的影响。[方法]将10只自发性高血压大鼠(Spontaneously Hypertensive Rats,SHR)随机分成常规饮食对照组和苦荞饮食组,对照SHR(SHR-C)正常饮食,苦荞饮食组SHR(SHR-TBW)全荞麦饮食,第3、6和12周无菌收集SHR粪便样本,16S rDNA V3-V4区扩增,Hiseq高通量测序后进行比对和分类。[结果]SHR-C和SHR-TBW大鼠肠道菌群结构及组成多样性有显著性的差异。随时间厚壁菌门/拟杆菌门(Firmicutes/Bacteriodetes,F/B)值从0.22增加到1.89;未知不可分类的菌群从16.52%增加到50.65%;Allobaculum、丁酸弧菌属、毛螺菌属和变形菌菌属是SHR-TBW饮食的优势菌群。[结论]苦荞饮食能重构高血压肠道菌群,饮食干预可有效改善血压。     

Reciprocal interactions of the intestinal microbiota and immune system

The emergence of the adaptive immune system in vertebrates set the stage for evolution of an advanced symbiotic relationship with the intestinal microbiota. The defining features of specificity and memory that characterize adaptive immunity have afforded vertebrates the mechanisms for efficiently tailoring immune responses to diverse types of microbes, whether to promote mutualism or host defence. These same attributes can put the host at risk of immune-mediated diseases that are increasingly linked to the intestinal microbiota. Understanding how the adaptive immune system copes with the remarkable number and diversity of microbes that colonize the digestive tract, and how the system integrates with more primitive innate immune mechanisms to maintain immune homeostasis, holds considerable promise for new approaches to modulate immune networks to treat and prevent disease.     

Goblet cells deliver luminal antigen to CD103+ dendritic cells in the small intestine

The intestinal immune system is exposed to a mixture of foreign antigens from diet, commensal flora and potential pathogens. Understanding how pathogen-specific immunity is elicited while avoiding inappropriate responses to the background of innocuous antigens is essential for understanding and treating intestinal infections and inflammatory diseases. The ingestion of protein antigen can induce oral tolerance, which is mediated in part by a subset of intestinal dendritic cells (DCs) that promote the development of regulatory T cells. The lamina propria (LP) underlies the expansive single-cell absorptive villous epithelium and contains a large population of DCs (CD11c(+) CD11b(+) MHCII(+) cells) comprised of two predominant subsets: CD103(+) CX(3)CR1(-) DCs, which promote IgA production, imprint gut homing on lymphocytes and induce the development of regulatory T cells, and CD103(-) CX(3)CR1(+) DCs (with features of macrophages), which promote tumour necrosis factor-α (TNF-α) production, colitis, and the development of T(H)17 T cells. However, the mechanisms by which different intestinal LP-DC subsets capture luminal antigens in vivo remains largely unexplored. Using a minimally disruptive in vivo imaging approach we show that in the steady state, small intestine goblet cells (GCs) function as passages delivering low molecular weight soluble antigens from the intestinal lumen to underlying CD103(+) LP-DCs. The preferential delivery of antigens to DCs with tolerogenic properties implies a key role for this GC function in intestinal immune homeostasis.     

无菌动物在宿主肠道菌群研究中的应用

肠道菌群是一个巨大而复杂的微生态系统,也是维持机体动态平衡的关键因素,目前已逐渐成为疾病预防、诊断、治疗的新靶点。无菌动物作为一种理想的动物模型,通过接种特定的单一或多种微生物,对研究宿主与微生物之间以及微生物之间的相互作用具有重要意义。本文综述了几种常用的无菌动物作为实验模型所具有的各自的特点及相应的研究应用,分析无菌动物作为模式动物在肠道菌群研究中的应用价值。     

ACE2 links amino acid malnutrition to microbial ecology and intestinal inflammation

Malnutrition affects up to one billion people in the world and is a major cause of mortality. In many cases, malnutrition is associated with diarrhoea and intestinal inflammation, further contributing to morbidity and death. The mechanisms by which unbalanced dietary nutrients affect intestinal homeostasis are largely unknown. Here we report that deficiency in murine angiotensin I converting enzyme (peptidyl-dipeptidase A) 2 (Ace2), which encodes a key regulatory enzyme of the renin-angiotensin system (RAS), results in highly increased susceptibility to intestinal inflammation induced by epithelial damage. The RAS is known to be involved in acute lung failure, cardiovascular functions and SARS infections. Mechanistically, ACE2 has a RAS-independent function, regulating intestinal amino acid homeostasis, expression of antimicrobial peptides, and the ecology of the gut microbiome. Transplantation of the altered microbiota from Ace2 mutant mice into germ-free wild-type hosts was able to transmit the increased propensity to develop severe colitis. ACE2-dependent changes in epithelial immunity and the gut microbiota can be directly regulated by the dietary amino acid tryptophan. Our results identify ACE2 as a key regulator of dietary amino acid homeostasis, innate immunity, gut microbial ecology, and transmissible susceptibility to colitis. These results provide a molecular explanation for how amino acid malnutrition can cause intestinal inflammation and diarrhoea.     

菠萝蜜主要功能活性成分及其研究进展

菠萝蜜既是一种特色的热带木本粮食作物,也是特色热带水果,成熟的菠萝蜜果肉肥厚、芳香可口、香味浓郁。果肉和种子是菠萝蜜主要组成部分,二者占果实重量超过70%。果肉含有丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维、维生素、矿物质等营养成分,富含菠萝蜜多糖、酚类化合物、类胡萝卜素、抗氧化成分等功能组分,具有抗氧化、抗炎、抗癌、辅助降血糖、提高免疫力等有益的生理作用；种子含有丰富的淀粉、蛋白质、脂肪、膳食纤维和其他微量元素等营养组分,可以用作食品增稠剂或粮食作物,富含抗性淀粉、皂苷、生物碱、有机酸、氨基酸等功能活性成分,具有缓解痉挛、制止副交感神经系统冲动、增强免疫力、调节情绪、预防衰老等生理功效。系统综述了菠萝蜜果肉、种子的功能活性成分及其研究进展,并在此基础上展望菠萝蜜的研究方向和应用前景,为菠萝蜜的进一步综合开发利用提供理论参考,以期菠萝蜜在功能性食品和医药领域发挥更大的作用。