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    肠道微生态与人体健康

    发布日期:2025-03-07

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    作者:陆文伟 中国星空电子网站地址保健食品研发专业委员会副主任委员

    江南大学食品学院副研究员

    国家功能食品工程技术研究中心副主任


    肠道微生态在人体健康中扮演着至关重要的角色。本文将详细介绍肠道的结构与功能,探讨肠道菌群的组成及其对人体健康的影响,分析肠道菌群与多种疾病之间的关系,并阐述调节肠道菌群的功能食品及其作用机制。通过深入了解肠道微生态,我们可以更好地认识人体健康,并采取有效措施维护肠道微生态平衡,促进整体健康。


    一、肠道:人体的重要器官


    (一)消化功能


    肠道是人体重要的消化器官,从胃幽门到肛门的消化系统中,成人肠道长度约5-7米,内壁展开面积约200平方米,含有多种消化酶。这些特点使肠道能够有效地分解食物,吸收营养物质,为人体提供能量和必需的营养素。


    (二)免疫功能


    肠道不仅是消化器官,还是人体最大的免疫器官。肠道免疫功能可占全身免疫功能的70%左右,是机体防御病原的最前线。西方医学之父希波克拉底曾说过:“所有的疾病都始于肠道”,这句话强调了肠道在维持人体健康中的核心地位。


    (三)神经功能


    肠道被称为人体的“第二大脑”,拥有复杂的神经细胞网络,包含2-6亿个神经元。肠神经系统具有自己独立的反射活动,能够调节肠道的运动和分泌功能。情绪波动和胃肠反应之间存在密切联系,例如,当人们感到紧张或焦虑时,可能会出现胃肠不适的症状。


    二、肠道菌群:人体内的微生物群落


    (一)组成与数量


    肠道菌群是寄居在人体肠道内的微生物群落总称,包含细菌、真菌、古菌和病毒。每个人肠道中存在约500-1000种微生物,肠道微生物占粪便干重的30%以上,目前已发现的肠道微生物种类超过1万种。肠道微生物数量十分庞大,约有100万亿个,所含细胞数甚至超过人体细胞数量。事实上,我们体内超过99%的基因并不属于人类,而是细菌的基因,这使得人类可以被视为一个会行走的超级细菌群体。


    (二)典型肠道细菌


    肠道中的细菌可以分为有益菌、致病菌和条件致病菌。例如,大肠杆菌是革兰氏阴性菌,是动物肠道中的正常寄居菌,其中一小部分在一定条件下可能引起疾病。双歧杆菌是革兰氏阳性菌,被公认为是一种有益肠道细菌,较多存在于母乳喂养的新生儿肠道中。乳杆菌也是革兰氏阳性菌,常用于发酵工业,如制作泡菜、酸奶等。


    三、肠道菌群与健康的关系


    (一)对人体健康的影响


    肠道菌群与人体的营养、代谢、免疫、神经功能密切相关,被称为“微生物器官”、“第二基因组”、“微生物指纹”等,具有一定的“表观遗传性”。肠道微生态失调可能与90%以上疾病的发生发展相关。例如,当人们进入新的环境,面对新的饮食时,肠道微生物可能会与原菌群不适应,导致肠道微生态失调,从而引发旅行性腹泻、肠炎等消化系统疾病。


    (二)对代谢系统的影响


    肠道菌群还会影响代谢系统健康。研究表明,肥胖人群的肠道菌群与正常体重人群存在差异,这可能与肠道菌群对能量代谢的调节作用有关。此外,肠道菌群还可能影响血糖、血脂等代谢指标,进而影响心血管健康。


    (三)对免疫系统的影响


    肠道菌群对免疫系统具有重要影响。微生物抗原能够刺激免疫细胞,形成免疫记忆,促进免疫系统的发育和成熟。例如,新生儿肠道中双歧杆菌能够促进免疫发育。如果肠道环境过于干净,免疫系统可能无法得到充分的训练,从而导致免疫力下降。


    (四)对精神健康的影响


    肠道菌群还与精神健康密切相关。通过“菌群-肠-脑轴”,肠道菌群可以影响神经功能、情绪波动、摄食行为、学习记忆、睡眠觉醒等。例如,情绪反应如伤心、焦虑、紧张等可能会导致胃肠反应,如腹泻、腹痛、便秘等,而肠道菌群的失衡也可能引发或加重精神健康问题。


    四、调节肠道菌群的功能食品


    (一)影响因素


    肠道微生态受到多种因素的影响,包括膳食、地理、年龄、运动、压力、药物等。其中,膳食是影响肠道菌群的重要因素之一,食物能够影响菌群的结构和功能,菌群也能够影响食物的营养和吸收。


    (二)膳食与肠道菌群的关系


    高纤维饮食能够增加肠道微生物密度,促进肠道菌群发酵产酸,提高粪便持水性,从而起到润肠通便的作用。地中海饮食能够增加拟杆菌属、丁酸球菌属、普氏菌属等有益菌的丰度,增强短链脂肪酸及次级胆汁酸生成、果胶代谢能力,降低炎症、改善心血管健康。生酮饮食(高脂肪饮食)则可能导致放线菌、厚壁菌减少,拟杆菌增多,双歧杆菌属耗竭,但能够稳定血糖、改善体重。


    (三)益生菌、益生元和后生元


    益生菌是活的微生物,足量摄入后对宿主健康有益。常见的益生菌包括乳杆菌、双歧杆菌等。益生菌的主要功能包括改善肠道健康、缓解抗生素引起的腹泻、缓解消化道不适、缓解婴儿肠绞痛和湿疹、缓解早产儿坏死性肠炎、缓解乳糖不耐、治疗儿童急性感染性腹泻、降低上呼吸道或肠道感染风险等。益生菌可以应用于传统食品如发酵乳制品、发酵果蔬、固体饮料等,也可以与糖果、巧克力、饼干、茶饮、奶酪、坚果等食品结合,开发出“益生菌+”食品。此外,益生菌还可以制成药品,如培菲康、妈咪爱、金双歧等微生态制剂类活菌药品。


    益生元是能被宿主菌群选择性利用并提供健康效益的物质,包括二糖类、低聚糖类、多糖类等。膳食纤维是典型的益生元,可分为水溶性和非水溶性两类,能够调节肠道菌群、增加饱腹感、预防便秘等。

    后生元是灭活菌体和/或菌体成分,对宿主健康有益。典型的后生元包括灭活益生菌、细胞结构组分、代谢产物等。后生元能够调节共生菌群、增强肠上皮屏障功能、调节局部和全身免疫反应、调节全身代谢、通过神经系统进行信号传递等。


    五、结论


    肠道微生态与人体健康密切相关,肠道菌群在维持人体正常生理功能、预防和治疗多种疾病方面发挥着重要作用。通过合理膳食、补充益生菌、益生元和后生元等措施,可以调节肠道菌群,促进肠道微生态平衡,从而维护人体健康。未来,随着对肠道微生态研究的不断深入,我们有望开发出更多有效的干预措施,进一步提高人类的健康水平。


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