人体肠道菌群代谢氨基酸产生短链脂肪酸及对细胞通透性的影响

目的:采用肠道微生物体外模拟批式发酵的方法,探究人体肠道微生物对氨基酸代谢特征及其代谢产物对上皮细胞通透性的影响.选取27位年龄在20～55岁健康人的粪便样本,利用常见的20种氨基酸并对照小牛血清蛋白、NaCl培养基,进行24 h体外批次发酵,采用气相色谱检测发酵液中短链脂肪酸的含量.然后,测定氨基酸的短链脂肪酸对Ca...     

黑菊芋对小鼠肠道菌群及其短链脂肪酸产生的影响

为研究黑菊芋对小鼠肠道菌群及其短链脂肪酸产生的影响,将50只KM小鼠随机分为空白组、低聚果糖组、黑菊芋低、中、高剂量组,连续灌胃给药15d,采用16S rDNA高通量测序和气相色谱-质谱技术分别检测小鼠肠道微生物组成和盲肠内容物中短链脂肪酸含量变化.结果显示:与空白组相比,黑菊芋不会影响小鼠的正常生长,能够调节小鼠肠道...     

不同摄入量小米对小鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

摄入一定量杂粮可降低一些慢性代谢疾病的发病率,但目前杂粮摄入量没有统一的标准,尚不清楚杂粮摄入过多是否会对健康产生不良影响。以小米添加量为20%、40%、60%、80%的饲料喂养3周龄C57BL/6J小鼠,持续12周,采用自动血生化分析仪、16S rRNA高通量基因测序、气相色谱-质谱联用仪分析了不同摄入量小米对小鼠血脂水平、肠道菌群和粪便短链脂肪酸的影响。结果发现,80%摄入量的小米显著增加了小鼠血清的总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的水平,同时增加了肠道丙酸、丁酸、异丁酸和戊酸的含量。肠道菌群分析结果表明,所有小米干预组的拟杆菌门(Bacteroidota)、Muribaculaceae的丰度上升,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)、乳杆菌科(Lactobacillaceae)、双歧杆菌属 (Bifidobacterium)的丰度下降。摄入不同添加量小米的小鼠肠道菌群组成具有较大差异,其中20%小米摄入量组的小鼠菌群中显著富集了另枝菌属(Alistipes)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、肠杆菌属(Enterorhabdus),而80%摄入量小米显著降低了小鼠菌群中的粪杆菌属(Faecalibaculum)、布劳特氏菌属(Blautia)和罗氏菌属(Roseburia)的丰度。研究结果表明,20%摄入量的小米就能有效调节小鼠肠道菌群,而过高摄入量(80%)的小米使小鼠血脂水平升高,降低了肠道菌群的多样性和均匀度以及有益菌的丰度,所以要理性看待杂粮的营养价值,避免过量摄入。     

4 种杂粮对大鼠肠道菌群组成及短链脂肪酸的影响

目的：研究我国常见的4 种杂粮（甜荞、燕麦、糜米、谷米）对大鼠肠道菌群组成及短链脂肪酸的影响。方法：将50 只7 周龄SD雄性大鼠（体质量（302.10±9.58）g）随机分为对照组、燕麦组、甜荞组、糜米组和谷米组。对照组饲喂100%的基础日粮,其余各组大鼠分别饲喂50%的基础日粮＋50%实验谷物,连续饲喂6 周。实验期间,每周测定大鼠采食量、体质量。实验期结束,测定大鼠粪便含水率、盲肠和结肠质量、盲肠和结肠内容物pH值及短链脂肪酸含量;此外,测定回肠、盲肠、结肠内容物的菌群组成及分布。结果：饲喂甜荞、燕麦和谷米组大鼠的粪便含水率（分别为25.76%、24.64%和22.45%）显著高于对照组（12.06%）;饲喂谷物杂粮大鼠的盲肠内容物pH值（6.21～6.91）和结肠内容物pH值（6.01～6.15）均显著低于对照组（分别为7.28和6.93）;盲肠内容物短链脂肪酸总量（23.78～37.89 μmol/g）和结肠内容物短链脂肪酸总量（80.82～153.46 μmol/g）均显著高于对照组（分别为14.99 μmol/g和46.15 μmol/g）,且甜荞组最高（分别为37.89 μmol/g和153.46 μmol/g）。大鼠回肠、盲肠和结肠内容物中以厚壁菌门为主;盲肠和结肠内容物厚壁菌门与拟杆菌门的比值低于回肠;盲肠内容物中,4 种杂粮组厚壁菌门和拟杆菌门的比值均低于对照组;甜荞组大鼠回肠、盲肠和结肠内容物厚壁菌门和拟杆菌门的比值分别比对照组低39.2%、38.8%和24.5%。结论：谷物杂粮对大鼠肠道内容物的pH值、短链脂肪酸含量和菌群组成都有重要的调节作用,且甜荞的调节作用尤其显著,在日常膳食中应保证适量杂粮的摄入。     

浒苔多糖对肥胖金黄地鼠肠道菌群及粪便短链脂肪酸的影响

目的:探讨浒苔多糖对肥胖金黄地鼠血脂和肠道菌群构成的影响。方法:将40只雄性金黄地鼠按体重随机分为正常对照组(ND组)、高脂模型组(HFD组)、低剂量浒苔多糖组(LEP组,300 mg/kg·BW)和高剂量浒苔多糖组(HEP组,450 mg/kg·BW)。除对照组(ND组)以普通饲料喂养外,其余组均以高脂饲料喂养。其中低、高剂量浒苔多糖组连续灌胃浒苔多糖水溶液。干预12周后,检测血脂水平,并采用16S rDNA高通量测序和气相色谱法分别比较各组间肠道菌群的多样性以及粪便中短链脂肪酸含量差异。结果:干预12周后,HFD组地鼠的体重、血清总胆固醇(Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)和低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein-cholesterol,LDL-C)显著高于ND组(P<0.05)。高剂量浒苔多糖可显著降低血清TC、TG、LDL-C和谷丙转氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)水平(P<0.05)。16S rDNA高通量测序结果表明,在门水平上,HFD组厚壁菌门/拟杆菌门比例显著...     

膳食纤维及短链脂肪酸对肠道微生物组成的影响

膳食纤维是一类不能被胃肠道分解的碳水化合物,但它可以被肠道微生物降解成短链脂肪酸。膳食纤维和短链脂肪酸对机体的代谢和健康具有重要的保健功能。本文概括了膳食纤维的类型和来源不仅影响肠道微生物的组成和功能,还影响着宿主与微生物之间的相互作用。重点阐述了膳食纤维能够通过肠道微生物产生短链脂肪酸的机制,进一步探讨了短链脂肪酸、阿魏酸、琥珀酸等对肠道微生物的组成、多样性的影响。     

野山杏果肉不溶性膳食纤维对高脂血症大鼠肠道菌群及短链脂肪酸的影响

文章研究野山杏果肉不溶性膳食纤维(Insoluble dietary fiber from wild apricot,IDFWA)对高脂血症大鼠肠道菌群及短链脂肪酸(Short chain fatty acids,SCFAs)的影响.以SD大鼠为实验对象,建立高脂血症模型,血脂康(阳性对照)和低、中、高剂量(0.02、...     

短链脂肪酸肠道转运吸收研究进展

短链脂肪酸(SCFAs)是肠道内碳水化合物发酵的主要代谢产物。虽然质子化形式的扩散是SCFAs转运的重要途径,但是载体介导机制仍是阴离子形式的SCFAs进入结肠上皮细胞的主要途径。SCFAs通过在肠道的转运吸收发挥各种生理作用。本文综述SCFAs的来源、检测方法、生理功能及其在肠道转运的分子机制,以期为SCFAs在食品营养领域的研究奠定基础。     

不同肠道菌群利用低聚异麦芽糖体外发酵产短链脂肪酸的初步研究

用人体粪便作为肠道细菌来源,分离不同肠道菌群利用低聚异麦芽糖作为碳源进行体外发酵培养,在不同时间取其发酵液,利用气相色谱法测定发酵液内短链脂肪酸(SCFA)的种类和数量的变化。结果显示,肠道内主要是双歧杆菌、拟杆菌、肠杆菌、乳酸菌和肠球菌菌群,它们都能利用低聚异麦芽糖发酵产生SCFA,但产量和种类各不相同。发酵12 h后,低聚异麦芽糖(IMO)对乙酸的贡献值最大,而丁酸和异丁酸的产量都很少甚至检测不到。     

膳食纤维与短链脂肪酸对肠道微生物以及宿主健康的影响

膳食纤维是一类能被肠道微生物利用的物质,微生物代谢产生的短链脂肪酸影响宿主健康.已有的研究证实,膳食纤维是一种多糖,它既不能被胃肠道消化吸收,也不能产生能量,饮食中添加膳食纤维能够显著改变肠道微生物的多样性,使产短链脂肪酸的菌群丰度提升.不同类别的短链脂肪酸发挥的作用迥异,对宿主的物质能量代谢、免疫系统及相关疾病的发生...     

肠道菌群代谢产物短链脂肪酸与抑郁症关系的研究进展

随着生物医学的快速发展,系列研究表明抑郁症与肠道微生物间存在密切联系,抑郁症患者通常伴随着肠道菌群种类、相对丰度及其代谢产物的改变.肠道菌群代谢产物短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)是联系宿主和肠道菌群的重要中介物质,具有生物学效应,对宿主的生理功能产生影响.近年来,基于短链脂肪酸防...     

5 种食品原料对高脂饮食诱导的肥胖大鼠肠道菌群和短链脂肪酸的影响

香蕉粉、魔芋精粉、抗性糊精、玉米淀粉以及左旋肉碱这5 种食品原料据报道都有减肥功能,但它们对肠道微生物和代谢产物的影响以及与肠道菌群相关的减肥机制的差异尚不清楚。本研究采用16S rRNA测序检测肥胖大鼠肠道内容物,并通过高效液相色谱法（high performance liquid chromatography,HPLC）测定粪便中短链脂肪酸的含量。结果显示：益生菌属Ruminococcus_2、Coprococcus_2和Ruminiclostridium_5分别在玉米淀粉、香蕉粉和抗性糊精组中富集。Spearman相关性分析和典型关联分析（canonical correlation analysis,CCA）结果表明,肠道微生物的变化与糖脂代谢相关的生化参数密切相关。以可溶性膳食纤维为主的原料（魔芋粉和抗性糊精）和以不可溶性膳食纤维（抗性淀粉）为主的原料（香蕉粉和玉米淀粉）对短链脂肪酸的产生能力贡献度相当,均优于左旋肉碱。5 种原料增殖肠道益生菌、抑制有害菌的效果依次为抗性糊精＞香蕉粉＞玉米淀粉＞魔芋精粉,增加短链脂肪酸含量的能力依次为香蕉粉＞抗性糊精＞玉米淀粉＞魔芋精粉,而左旋肉碱对肠道菌群和短链脂肪酸几乎没有什么影响。CCA结果显示,糖脂代谢生化指标与肠道微生物群落的相关程度为空腹血糖水平＞高密度脂蛋白胆固醇水平＞总胆固醇水平＞低密度脂蛋白胆固醇水平＞总甘油三酯水平。Spearman相关性分析表明Ruminococcus_2与丁酸含量呈正相关,Escherichia.Shigella与乙酸、丁酸和总短链脂肪酸含量呈正相关。     

副干酪乳杆菌L9对小鼠肠道短链脂肪酸含量的影响

目的:评价副干酪乳杆菌L9对健康小鼠肠道内短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)含量的影响。方法:选取3周龄BALB/c雄性小鼠50只,随机分为副干酪乳杆菌L9高、中、低剂量组、阳性对照组(商业菌株Lactobacillus casei strain Shirota)、阴性对照(生理盐水)组共5组,以0.2 m L/d的剂量连续灌胃小鼠21 d并收集第0、21天小鼠粪便。第21天处死小鼠后搜集收集盲肠内容物,利用气相色谱仪观察内容物中SCFAs的变化,并且利用实时定量聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,RT-PCR)分析肠道菌群数量的变化。结果:与第0天相比,第21天小鼠粪便中SCFAs中乙酸、丙酸含量极显著上升(P0.01),Bifidobaceterium spp.、Lactobacillus属数量和丁酰辅酶A转移酶(butyryl-Co A:acetate Co A-transferase,CoAT)基因的表达量显著升高(P0.05);盲肠内容物中,低剂量组和高剂量组中的Bifidobaceterium spp.数量和CoAT基因表达量分别与第0天和阴性对照组相比有显著差异(P0.05)。实验结果表明:副干酪乳杆菌L9可以调节肠道菌群,促进健康小鼠肠道中SCFAs的产生,并且与商业菌株Lactobacillus casei strain Shirota相比,副干酪乳杆菌L9对肠道内丙酸、丁酸的含量和肠道中Bifidobaceterium spp.的数量有更好的促进作用。     

亚麻籽粉摄入对健康成年人肠道菌群结构的影响

肠道是人体内代谢的重要场所,肠道内寄居的大量细菌在代谢过程中起到至关重要的作用。亚麻籽富含人体必需不饱和脂肪酸、膳食纤维、木酚素等多种营养成分,具有预防心脑血管疾病、改善肠功能、调节雌激素等功效。本实验旨在探究亚麻籽对人体肠道菌群的影响。通过招募健康成年志愿者,进行为期21 d的亚麻籽饮食干预（亚麻籽摄入量为0.6 g/（kg·d））,收集亚麻籽摄入前后健康成年人粪便样品,进行16S rRNA高通量测序和高通量气相色谱分析。结果显示,志愿者在摄入亚麻籽后,肠道微生物多样性指标Shannon指数升高,同时肥胖群体中高比例厚壁菌门的占比下调,所有粪便样本中短链脂肪酸含量上升。本研究证明,亚麻籽的摄入可以改变健康成年人肠道菌群结构,增加肠道微生物菌群多样性,同时可以促进肠道内短链脂肪酸的产生,从而维持肠道微环境,抑制肠道疾病的发生;并且其部分菌群结构的改变可能有利于预防肥胖症的风险。     

3种不溶性复合膳食纤维对小鼠肠道内短链脂肪酸产生的影响

不同膳食纤维均可被肠道微生物发酵利用产生短链脂肪酸(SCFA),SCFA对人体的健康有重要作用。以果胶、抗性淀粉、低聚果糖以及纤维素4种不溶性膳食纤维中的任意3种,按照一定比例复合并添加于小鼠饲料中。经6周喂养后解剖收集小鼠肠道内容物并用气相色谱测定SCFA的种类及含量,以确定产生SCFA不同膳食纤维的最优组合。结果显示:对于雌性小鼠,果胶、抗性淀粉、纤维素3种膳食纤维各以2%比例复合的饲料效果最好;对于雄性小鼠,效果最好的是果胶、低聚果糖、纤维素3种膳食纤维各以2%比例复合的饲料。     

不同单糖组成的低聚糖对人肠道菌群的调节作用

目的:通过高通量测序技术研究不同单糖组成的低聚糖对人肠道菌群的调节作用。方法:以人结肠内菌群为研究对象,采用人体胃、肠道模拟系统,比较研究了分别由葡萄糖、半乳糖和甘露糖构成的聚葡萄糖、聚半乳糖和聚甘露糖对人肠道菌群的调节以及被微生物代谢产生短链脂肪酸的情况。结果:3种聚糖分别被肠道微生物代谢产生短链脂肪酸,其中聚半乳糖代谢产生的短链脂肪酸含量最高,聚葡萄糖次之,聚甘露糖产生短链脂肪酸的量最少。由半乳糖构成的聚半乳糖更有利于代谢产生的乙酸和丙酸,抑制有害菌布劳特氏菌属和多雷亚菌属。由葡萄糖构成聚葡萄糖更有利代谢产丁酸和戊酸,抑制柯林斯菌属生长,促进双歧杆菌属、副拟杆菌属和链球菌属增殖。由甘露糖构成的聚甘露糖更有利于抑制瘤胃球菌属的生长。结论:3种聚糖均可调节肠道菌群,被肠道微生物发酵产生短链脂肪酸,促进有益菌增殖,抑制有害菌生长。     

益生元复合制剂对小鼠肠道微生物及短链脂肪酸的作用效果

探究由低聚果糖、低聚异麦芽糖、大豆肽粉以及沙棘粉组成的益生元复合制剂对小鼠肠道微生物及短链脂肪酸的作用效果。60只4周龄雄性BALB/c随机分为空白组,益生元复合制剂低、中、高剂量组以及大豆肽粉组,分别灌胃无菌水,1 g/kg体质量、2 g/kg体质量、6 g/kg体质量的益生元复合制剂以及1.15 g/kg体质量的大豆肽粉溶液28 d。采用平板计数法检测小鼠粪便中肠球菌、肠杆菌、乳杆菌、双歧杆菌和产气荚膜梭菌的数量,采用16S r DNA高通量测序分析肠道菌群的变化,采用气相色谱法检测粪便中乙酸、丙酸和丁酸的含量。灌胃大豆肽粉以及低剂量益生元复合制剂后,乳杆菌和双歧杆菌数量极显著提高（P<0.01）,中、高剂量的益生元复合制剂也可以使双歧杆菌的数量大幅提高（P<0.01）。16S r DNA高通量测序结果显示,灌胃的大豆肽粉和益生元复合制剂分别可以使Prevotellaceae＿UCG-001和Prevotellaceae＿NK3B31＿group的丰度提高（P<0.05）,并且在高剂量组中致病菌Helicobacter的丰度明显降低（P<0.05）。短链脂肪...     

荞麦蜂花粉多糖对人体粪便菌群代谢的影响

本文主要研究荞麦蜂花粉多糖(WFPP)在体外发酵过程中对人体粪便菌群代谢产物的影响.通过建立体外发酵模型,测定发酵液中pH值、总糖含量、NH3-N含量及短链脂肪酸含量,分析WFPP体外酵解规律,探究WFPP对人体肠道菌群的有益作用.随着发酵时间的延长,发酵液中pH值和总糖含量不断降低,发酵24 h后,WFPP-H组pH...     

微生态制剂调节便秘、腹泻人群肠道菌群结构与产短链脂肪酸关键菌属的相关性

为探究微生态制剂对健康、便秘和腹泻人群肠道菌群结构的调节能力。本研究以健康、便秘和腹泻人群 为对象,令其定时、定量摄入水苏糖（stachyose tetrahydrate,Sta）、益生菌纯粉（probiotics power,PP）、益生 菌剂（probotic preparations,PPrs）3 种微生态制剂,共6 周,采集新鲜粪便样本并提取DNA,利用Ion torrent PGM 二代测序技术进行16S rRNA V3区扩增子测序,并用气相色谱检测粪便中的短链脂肪酸（short-chain fatty acids, SCFAs）表达水平,最后联合多变量统计学分析方法对测序数据进行多样性分析。结果表明：绝大多数序列属 于硬壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,约占总序列数的94.37%。随着微生态制剂的摄入,受 试人群肠道菌群的群落结构多样性明显增加,毛螺菌科（Lachnospiraceae）中的Blautia、Lachnospira以及瘤胃菌 科（Ruminococcaceae）中的Faecalibacterium、Oscillospir等与产SCFAs相关的菌属都明显地增长,其中Blautia和 Faecalibacterium与SCFAs含量呈显著正相关。SCFAs的含量以及肠道中相应菌群的增长与减少都与微生态制剂的成 分相关,在3 组受试人群中,服用Sta组,丙酸含量显著增加,乙酸与丁酸含量也在2 周左右有所增加,并伴随产 SCFAs的菌属快速且大量增长;PP组肠道中只有乙酸含量有所增加,丙酸和丁酸含量呈现降低的趋势,而产SCFAs 的菌属增长较明显;服用PPrs组,乙酸和丁酸含量明显增加,且便秘和腹泻人群在停止服用后,其SCFAs的含量 接近于健康人群,常见的Bifidobacterium、Lactobacillus、Parabacteroides等外源性益生菌均明显增长,可能性致病 菌相对丰度降低,表明服用PPrs对肠道菌群结构的调节作用以及影响更大。此外,根据肠型的分析,Bacteroides和 Prevotella在饮食的共同驱动下会调整并改变肠型,而仅通过所选择的微生态制剂的作用,在驱动肠型改变方面不 显著。综上所述,肠道疾病状态的人群服用微生态制剂后,肠道菌群结构向正常人群的状态调整,菌群多样性和 SCFAs表达水平提高,表现出持续抑制肠道有害细菌生长,促进有益菌的增殖,以此来维持肠道菌群结构的稳态。 经扩增子测序分析获得初步结论为：微生态制剂有改变腹泻、便秘人群肠道菌群整体结构的功效,并且PPrs要比单 一的Sta或PP调整肠道菌群的能力更突出。     

基于体外肠道模拟系统探究全豆豆浆对肠道菌群的影响

大豆富含多种营养物质,传统豆浆在制浆过程中会产生大量的豆渣,而除渣后导致大豆中营养成分的流失。目前,全豆豆浆工艺可以最大限度地保留大豆的全部营养成分。为了进一步探究全豆豆浆中未被胃肠消化吸收的大分子物质及其与人体肠道菌群的关系,该文以全豆豆浆为研究对象,通过体外胃、小肠消化以及升结肠、横结肠和降结肠发酵后,对不同肠段发酵液进行16S rDNA测序分析,并测定其中短链脂肪酸含量,探究全豆豆浆对肠道菌群的调控作用。结果表明,全豆豆浆经过胃肠消化,并在体外结肠模拟系统中发酵7 d后,α多样性分析得出,微生物群落丰度和物种多样性显著增高;β多样性分析得出,全豆豆浆也能够改变人体肠道菌群的结构;在门水平上,相比于发酵前,Proteobacteria和Synergistetes的相对丰度升高,而Bacteroidetes、Firmicutes、Fusobacteria和Actinobacteria的相对丰度降低;在属水平上,相比于发酵前,Enterobacter、Megasphaera、Pyramidobacter、Acinetobacter和Phascolarctobacterium的相对丰度升...