益生菌中短链脂肪酸的合成途径及功能性研究

短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)是特定的结肠厌氧细菌发酵膳食纤维和抗性淀粉后产生的主要细菌代谢产物。可以促进细胞生长,降低肠道内环境的pH值,调节宿主肠道健康。许多研究证实益生菌对肠道菌群的调节作用及其对SCFAs含量的影响,因此益生菌中的SCFAs一直是研究的热门话题。为了深入了解SCFAs,该文对SCFAs特性、在益生菌中的分布、合成途径以及对益生菌在缓解疾病中的作用进行了综述。旨在为产SCFAs的益生菌在食品以及保健品应用提供理论依据和研究思路。     

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。     

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。     

肠源性短链脂肪酸生成机制及其饮食调控

短链脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)作为肠道微生物的重要代谢产物,将宿主饮食与肠道微生物之间复杂的相互作用关系有机地联系在一起。SCFAs是近年来微生物代谢产物与人体健康科研领域研究热点,SCFAs不仅作为肠道上皮细胞的重要能源物质,也是游离脂肪酸受体的天然配体,因此发挥着多种健康作用,如调节脂质代谢、免疫、炎症反应和食欲等。阐述了肠源性SCFAs前体物质的主要食物来源,详细探讨了参与SCFAs生成的肠道微生物及代谢途径,并提出了肠源性SCFAs的饮食调控策略。从化学结构上看,SCFAs是一类碳原子数小于7的挥发性有机酸,肠源性SCFAs主要包括乙酸、丙酸、丁酸,它们主要是由SCFAs前体物质在肠道菌群的酵解作用下转化生成。SCFAs前体物质的食物来源多种多样,不易消化的碳水化合物是SCFAs的主要食物前体,包含抗性淀粉、非淀粉多糖、低聚糖等。肠道中的多种微生物能够通过不同代谢途径独立或者协同利用SCFAs前体物质产生SCFAs。补充富含SCFAs前体物质的食物,不仅能够影响肠源性SCFAs的含量,还可选择性地促进肠道中有益菌的生长,从质和量上维护肠道微生态稳态、直接或者间接地调节机体多种生理功能,促进人体健康功能。希望可为预防和治疗相关代谢和免疫疾病提供新的思路。     

短链脂肪酸-酰化淀粉对小鼠抑郁样行为的缓解及机制

大量研究证实“微生物-肠-脑轴”在抑郁症的发生发展中发挥重要作用,而肠道微生物产生的短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs),更是参与神经调控作用的关键分子。该研究首次采用SCFA-酰化淀粉在大肠定点释放5类短链脂肪酸,探究其对慢性应激诱导的抑郁症状的缓解及机制。以雄性C57BL/6 J小鼠为研究对象,通过为期5周的慢性不可预知温和应激构建抑郁小鼠模型,通过旷场实验、高架十字迷宫实验和强迫游泳实验对小鼠的抑郁样行为进行评价。同时对小鼠应激激素、神经递质水平及相关酶的表达水平进行检测。结果显示,乙酸、异丁酸和丁酸能在不同程度上减轻小鼠抑郁样行为,其可能机制与SCFAs修复下丘脑-垂体-肾上腺轴反馈调节障碍、恢复5-羟色胺的正常代谢相关。该研究为抑郁症的营养干预提供了新的理论依据。     

魔芋葡甘聚糖及其衍生物肠道益生性的体外发酵评价

目的：评价魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）及其衍生物脱乙酰基魔芋葡甘聚糖（D-KGM）、魔芋葡甘露低聚糖（konjac oligosaccharide,KOS）的肠道益生性。方法：分别以1 g/100 mL的KGM、KOS和D-KGM为碳源,通过小鼠盲肠内容物体外厌氧发酵,测定发酵液的pH值、微生物和短链脂肪酸,评价肠道益生效果。结果：与阳性对照组（以葡萄糖作为碳源）相比,KGM和KOS发酵液pH值明显降低,短链脂肪酸（short-chainfatty acids,SCFAs）和乳酸菌、双歧杆菌的数量显著增加,肠道潜在致病菌（大肠杆菌、梭状杆菌、拟杆菌）的增殖不明显,而D-KGM发酵液中pH值、肠道微生物、SCFAs与阴性对照组（不含碳源）均无显著性差异。结论：KOS和KGM具有显著的肠道益生性,而D-KGM没有肠道益生性。     

人乳短链脂肪酸的组成、检测方法与消化代谢研究进展

短链脂肪酸(SCFAs)是指碳链长度在4~8的有机脂肪酸,也称为挥发性脂肪酸,在哺乳动物乳和胃肠道系统中含量较高。人类日常饮食的短链脂肪酸主要来自于牛羊乳。人乳中含有的短链脂肪酸可调节婴儿脂质代谢、降低肥胖风险,对于婴儿的生长发育具有重要作用。对人乳短链脂肪酸的组成、检测方法及其消化代谢进行综述,为人乳营养价值的研究和婴儿配方奶粉的开发研制提供参考。     

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...     

“抗性淀粉-肠道菌群-代谢产物”营养轴的研究进展

抗性淀粉（resistant starch,RS）在小肠内不易消化吸收,但可被大肠肠道菌群利用产生短链脂肪酸等代谢物并调节肠道菌群平衡,促进短链脂肪酸的产生及调节胆汁酸代谢。因此,本文构建“RS-肠道菌群-代谢产物”营养轴系统,概述RS调控肠道菌群介导代谢物产生的作用机制,比较菌群发酵对RS表观结构、晶体结构和分子结构产生的影响,阐述RS结构特性与肠道菌群群落结构、短链脂肪酸产量和胆汁酸排泄之间的关系,总结RS通过调节肠道菌群及肠道代谢物改善代谢性疾病的作用机制。此外,进一步展望RS-肠道菌群-胆汁酸之间的作用途径以及RS在代谢性疾病中与胆汁酸和短链脂肪酸的作用机制。     

高纤维食物可减压

正精神压力对人体是一个严重的健康隐患,它通过引发大脑和肠道的重大变化,导致人们的行为产生改变。美国《医学快报》报道称,爱尔兰科克大学的研究人员发现,吃高纤维食物可以减少压力对肠道乃至行为的影响。人体肠道中的短链脂肪酸是这一区域细胞的主要营养来源。长时间承受心理压力时,肠道屏障会受损,这意味着,未消化的食物颗粒、细菌和微生物会穿过肠壁进入血液,引发持续性的炎症。科学家发现,短链脂肪酸通过逆     

多糖与肠道菌群相互作用的研究进展

多糖是由10个以上的单糖分子通过缩合、失水而成的高分子聚合物,是构成生命体的基本物质之一.大多数多糖不能被人类基因组中编码的酶降解.肠道菌群由寄生在宿主胃肠道内的多种微生物构成.肠道菌群中的拟杆菌门、厚壁菌门、少量放线菌门和变形菌门能够分泌多糖降解酶降解多糖,促进人体对多糖的消化吸收.多糖中不可被直接消化的成分和发酵产...     

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...     

体外模拟发酵探究KGM和KOS与不同胃肠段微环境的影响

不同胃肠段微环境对机体健康的影响及其与膳食纤维的相互作用是目前研究的热点。该文为探究魔芋葡甘聚糖(konjacglucomannan,KGM)和魔芋葡甘低聚糖(konjac oligosaccharides,KOS)与不同胃肠段微环境的影响,分别以KGM和KOS为碳源,采用YCFA培养基培养不同胃肠段微生物,同时做葡萄糖(glucose)和不加碳源的空白对照,测定不同发酵液pH值、黏度、菌落总数、短链脂肪酸(short-chain datty acids,SCFAs)、总糖及还原糖含量。与对照相比,随着发酵时间的延长,添加KGM和KOS的发酵液pH降低,SCFAs含量增加,菌落总数增加;KGM显著增加胃及小肠发酵液黏度,总糖和还原糖含量略有降低,大肠发酵液中还原糖含量先增加后减少。KGM和KOS可调节不同胃肠段发酵液环境,增加微生物数量及代谢产物含量,从而更有利于机体健康,为KGM和KOS的应用提供新思路。     

植物乳杆菌通过调节肠道短链脂肪酸水平缓解代谢综合征

目的：探究植物乳杆菌对高糖高脂饮食导致的代谢综合征的调控效果及可能机制。方法：利用高糖高脂饮食的大鼠模型,评价植物乳杆菌对代谢综合征的缓解作用;具体包括：检测大鼠血清中血糖、血脂等代谢指标和肝脏抗氧化能力,对肝脏、十二指肠及胰岛进行组织病理学分析,测定大鼠粪便中的短链脂肪酸含量。结果：高糖高脂饮食引发了一系列代谢紊乱,补充植物乳杆菌对代射紊乱具有一定的缓解作用,但存在菌株差异性;进一步分析表明,植物乳杆菌CCFM591可调节大鼠血糖-胰岛素稳态,减轻胰岛和小肠组织病变,同时提高大鼠粪便中短链脂肪酸的含量。结论：植物乳杆菌CCFM591可能通过调节肠道短链脂肪酸水平实现对大鼠高糖高脂饮食导致的代谢综合征的缓解作用。     

益生菌对2型糖尿病缓解作用的研究进展

糖尿病是由多因素引发的一种慢性代谢性疾病,是21世纪全世界范围内的一种流行病。糖尿病患者的肠道菌群失调,抗氧化能力降低并伴有低度炎症。而有关研究显示,益生菌作为一种活的对肠道有益健康的微生物,它可通过平衡肠道菌群、降低机体的氧化损伤和调节机体的免疫因子,起到缓解糖尿病相关症状的作用。本文梳理了目前常用的以α-葡萄糖苷酶和DPP-IV为靶点来筛选降糖菌株的两种方法,并通过体内实验评价了益生菌的降糖作用。同时从肠道菌群、免疫反应、氧化应激、短链脂肪酸以及肠道屏障等五个方面进一步概括了益生菌缓解2型糖尿病的作用机制,以期为2型糖尿病的相关研究提供一定的参考。     

基于体外发酵模型分析植物多糖对T2DM患者肠道菌群及代谢的影响

通过体外发酵模型,利用高通量测序及代谢组学技术,研究5种植物多糖（黄芪多糖、苍术多糖、玄参多糖、红枣多糖和乌梅多糖）对2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）患者肠道微生物及其代谢产物的影响。结果表明,植物多糖能够显著改善糖尿病人肠道菌群结构,并且5种多糖均能够富集Faecalibacterium、Roseburia,抑制Escherichia。植物多糖处理能够调节气体介质含量、短链脂肪酸含量,改变T2DM患者肠道菌群的氨基酸、短链脂肪酸代谢途径,其中黄芪多糖、苍术多糖和玄参多糖对短链脂肪酸总量调节作用显著,对乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、异丁酸和异戊酸含量具有一定的调节作用;黄芪多糖、苍术多糖、玄参多糖和红枣多糖均能够提高T2DM患者的总气体介质含量以及CO2和CH4含量,乌梅多糖降低了总气体介质含量和H2S含量。研究结果为植物多糖的筛选与利用及其靶向调节肠道微生物提供了理论基础。     

低聚半乳糖的生理功能研究进展

低聚半乳糖作为一种益生元越来越受到人们的关注,在功能性食品方面应用越加广泛。低聚半乳糖能够在肠道内选择性增殖益生菌发酵生成短链脂肪酸,与肠道微生物协同参与生理功能机制调节,在保障肠道健康、免疫系统调节、抑制肿瘤细胞生成、改善人体矿物质吸收、改善心血管疾病等机制方面发挥重要的作用。本文从分子水平出发,全面剖析了低聚半乳糖及其代谢产物短链脂肪酸在维持肠道微生物平衡、抵抗肠道病毒感染、免疫机制调节、结直肠癌的抑制、脂质代谢的调节及血糖水平控制等功效方面的作用机理。为低聚半乳糖在功能性食品开发及健康保健领域的应用提供参考。     

Short chain and polyunsaturated fatty acids in host gut health and foodborne bacterial pathogen inhibition

As a major source of microbes and their numerous beneficial effects, the gut microflora/microbiome is intimately linked to human health and disease. The exclusion of enteric pathogens by these commensal microbes partially depends upon the production of bioactive compounds such as short-chain fatty acids (SCFAs) and polyunsaturated fatty acids (PUFAs). These key intestinal microbial byproducts are crucial to the maintenance of a healthy gut microbial community. Moreover, SCFAs and PUFAs play multiple critical roles in host defense and immunity, including anti-cancer, anti-inflammation, and anti-oxidant activities, as well as out-competition of enteric bacterial pathogens. In this review article, we hereby aim to highlight the importance of SCFAs and PUFAs and the microbes involved in production of these beneficial intestinal components, and their biological functions, specifically as to their immunomodulation and interactions with enteric bacterial pathogens. Finally, we also advance potential applications of these fatty acids with regards to food safety and human gut health.