從代謝產(chǎn)物的角度理解腸道菌群與人體健康的關(guān)系
在人類(lèi)的腸道中居住著數(shù)萬(wàn)億的細(xì)菌——數(shù)量是人類(lèi)細(xì)胞數(shù)量的大約 10 倍。被稱(chēng)作為“微生物群”的這些細(xì)菌對(duì)人體健康起著至關(guān)重要的作用:它們是我們代謝和健康的關(guān)鍵。
一個(gè)正常成人體內(nèi)腸道內(nèi)的細(xì)菌總重量可達(dá)1-1.5千克,我們每天排出的糞便中,死的和活的細(xì)菌約占糞便固體重量的20%——30%,干重量可以達(dá)50%。龐大的細(xì)菌群體駐扎在腸道內(nèi),構(gòu)成了一個(gè)極為復(fù)雜的集體,這個(gè)集體,就被稱(chēng)作腸道菌群。人體腸道菌群,大約有30屬500種的細(xì)菌定植組成,包括需氧菌、兼性厭氧菌和厭氧菌,其中厭氧菌為主,主要是雙歧桿菌和類(lèi)桿菌,大約占細(xì)菌總數(shù)的99%。這些細(xì)菌根據(jù)其在腸道內(nèi)不同的生理功能被分為三大類(lèi):共生菌、條件致病菌和病原菌。
共生菌,故名思議,它和我們?nèi)梭w是互利共生的關(guān)系,多是常住人體內(nèi)的有益菌。人體為細(xì)菌的生活提供生存場(chǎng)所和營(yíng)養(yǎng),而這些細(xì)菌則為人體產(chǎn)生有益的物質(zhì)和保護(hù)人類(lèi)健康。前面說(shuō)到的雙歧桿菌、乳酸菌、擬桿菌等,就是共生菌的典型例子。共生菌一般都是專(zhuān)性厭氧菌,從數(shù)量上說(shuō),它們占據(jù)了腸道菌群所有細(xì)菌數(shù)量的99%以上,是腸道菌群的主體。共生菌又被稱(chēng)為有益菌。
除正常菌群外, 還有一種稱(chēng)為過(guò)路菌群, 又稱(chēng)外籍菌群, 是由非致病性或潛在致病性細(xì)菌所組成,來(lái)自周?chē)h(huán)境或宿主其它生境,在宿主身體存留數(shù)小時(shí),數(shù)天或數(shù)周, 如果正常菌群發(fā)生紊亂, 過(guò)路菌群可在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖,引起疾病,所以又稱(chēng)之為條件致病菌。條件致病菌在腸道菌群內(nèi)數(shù)量較少。它們從功能上來(lái)說(shuō)是腸道內(nèi)的“過(guò)客”。在正常條件下,由于大量共生菌的存在,這些“過(guò)客”并不容易繁殖開(kāi)來(lái)造成危害。但若在一定條件下任由它們繁殖,那么就會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響,甚至可能造成疾病。腸道菌群中,常見(jiàn)的條件致病菌大多是腸球菌、腸桿菌等。病原菌就是可以引發(fā)腹瀉、痢疾、腸炎等疾病的微生物,除了致病細(xì)菌,還有真菌、病毒等:
大腸內(nèi)的細(xì)菌,可以利用膳食纖維等物質(zhì),合成B族維生素等物質(zhì),雙歧桿菌可以產(chǎn)生維生素B1、B2、B6、B12,還可以產(chǎn)生葉酸、泛酸和多種氨基酸,大腸桿菌可產(chǎn)生維生素B1、維生素K,這些維生素可以被人體吸收利用。膳食纖維是不能被人體消化吸收的物質(zhì),但是腸道菌群中有益菌群的“糧食”,有益菌在利用它們生活的過(guò)程中,產(chǎn)生那些“副產(chǎn)品”,然而卻是我們?nèi)梭w的營(yíng)養(yǎng)素。
結(jié)腸細(xì)菌可對(duì)食物殘?jiān)械奶妓衔锖湍c道上皮細(xì)胞分泌的糖蛋白進(jìn)行發(fā)酵分解,產(chǎn)生可被人體吸收利用的乙酸、丙酸、丁酸等短鏈脂肪酸(SCFA)1,促使腸道PH值下降,有利于鈣、鐵和維生素D的吸收。其中的丁酸被稱(chēng)為結(jié)腸細(xì)胞的主要能量來(lái)源,并且具有預(yù)防和抑制結(jié)腸癌、抗炎、抗氧化、修復(fù)腸粘膜防御功能、調(diào)節(jié)內(nèi)臟敏感度和腸道運(yùn)動(dòng)功能的作用。
細(xì)菌體內(nèi)含有能夠分解食物殘?jiān)拿福鼈儗?duì)于糖和脂肪的分解,稱(chēng)為發(fā)酵,發(fā)酵產(chǎn)物有乳酸、乙酸、二氧化碳、甲烷、脂肪酸、甘油、膽堿等,二氧化碳、甲烷是腸道氣體的主要來(lái)源;它們對(duì)于蛋白質(zhì)的分解稱(chēng)為腐敗,產(chǎn)物有氨基酸、氨氣、硫化氫、組胺、吲哚等,大部分屬于有害物質(zhì),被腸壁吸收后到肝臟進(jìn)行解毒。人體如果長(zhǎng)期吸收這些毒素,會(huì)加速衰老,誘發(fā)癌癥,引起動(dòng)脈硬化、肝臟障礙等疾病。氨氣、硫化氫具有難聞的刺激性氣味,糞便、屁的臭味主要來(lái)源。如果人的飲食中蛋白質(zhì)含量過(guò)高,或者腸道菌群中腐敗菌數(shù)量過(guò)高,都會(huì)出現(xiàn)腐敗產(chǎn)物的增加。
這是腸道菌群(有益菌和腐敗菌)的代謝及產(chǎn)物圖:
注2:蛋白質(zhì)的腐敗
常樂(lè)康的兩個(gè)菌株:嬰兒雙歧桿菌和酪酸梭菌都是屬于左側(cè)益生菌代謝產(chǎn)物的有益菌:
另外,從菌群的代謝底物來(lái)看,酪酸梭菌和嬰兒雙歧桿菌都是分解碳水化合物的菌株,不分解和消化蛋白質(zhì)、脂肪,也就是“吃素”的細(xì)菌。
尤其是酪酸梭菌,它能夠分解諸如淀粉、纖維素等長(zhǎng)鏈分子的碳水化合物,最終產(chǎn)生對(duì)人體有益的酪酸(丁酸)3,而酪酸則是已知有益腸道的短鏈脂肪酸(SCFA)中最重要的一種。
一般認(rèn)為,適當(dāng)增加食物中膳食纖維的含量,有益于增進(jìn)健康,可預(yù)防便秘、痔瘡、結(jié)腸癌等疾病的發(fā)生。膳食纖維對(duì)腸道功能的影響主要有:多糖纖維與誰(shuí)結(jié)合而形成凝膠,可限制水分的吸收,增加糞便的體積,有利于糞便的排出;纖維素能刺激腸道蠕動(dòng),縮短糞便在大腸內(nèi)的停留時(shí)間,以減少有害物質(zhì)對(duì)胃腸和整個(gè)機(jī)體的毒害作用;纖維素可以降低食物中熱量的比例,減少高能量物質(zhì)的攝取,有助于糾正不正常肥胖。因此,膳食纖維被成為“第六營(yíng)養(yǎng)素”,現(xiàn)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)提倡合理食用粗糧,多吃蔬菜、水果。
雙歧桿菌和乳酸菌等有益細(xì)菌則在抑制人體有害細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖,抵抗病原茵的感染,合成人體需要的維生素,促進(jìn)人體對(duì)礦物質(zhì)的吸收,產(chǎn)生醋酸、丙酸和乳酸等有機(jī)酸刺激腸道蠕動(dòng),促進(jìn)排便,防止便秘以及抑制腸道腐敗作用、凈化腸道環(huán)境、分解致癌物質(zhì)、刺激人體免疫系統(tǒng),從而提高抗病能力、降低血液膽固醇、延緩衰老等方面有著重要作用。大凡腸道中雙歧桿菌多的人身體比較健康,而腐敗細(xì)菌多的人,身體衰弱多病。
腸道菌群,這個(gè)陪伴我們一生的生物構(gòu)造,其功能更像是一個(gè)影響到機(jī)體各個(gè)方面的“器官”,這個(gè)器官的正常與否,對(duì)人體的健康程度有著重要影響。腸道菌群?jiǎn)栴},成為一些非感染性慢性疾病的病因,也成為研究新的治療方法的切入點(diǎn)。
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注:
1.短鏈脂肪酸(SCFA, Short-Chain Fatty Acid):
3.酪酸(丁酸)是最重要的短鏈脂肪酸,對(duì)人體腸道健康有著廣泛的作用:
1.蛋白質(zhì)的腐?。?br>
蛋白質(zhì)在胃腸道內(nèi)的消化過(guò)程中,總有一小部分未被消化,也有一小部分消化產(chǎn)物(例如氨基酸)未被吸收。這部分未被消化的蛋白質(zhì)和未被吸收的氨基酸,在大腸下部受腸道菌作用,產(chǎn)生一系列對(duì)人體有害的物質(zhì),如胺類(lèi)、酚類(lèi)、吲哚、硫化氫、氨和甲烷等,稱(chēng)為腐敗作用(putrefaction)。
⒈胺類(lèi)的生成 在腸道內(nèi),氨基酸受腸菌作用發(fā)生脫羧反應(yīng),生成相應(yīng)的胺類(lèi)。如組氨酸脫羧生成組胺,賴(lài)氨酸脫羧生成尸胺,酪氨酸脫羧生成酪胺,苯丙氨酸脫羧生成苯乙胺等。
這些腐敗產(chǎn)物大多有毒性。例如組胺和尸胺具有降血壓作用,酪胺具有升血壓作用等。通常這些有毒產(chǎn)物需經(jīng)肝臟代謝轉(zhuǎn)化為無(wú)毒形式,排出體外。腸梗阻或肝功能障礙患者,腐敗產(chǎn)物生成增多,或肝臟不能有效解毒,導(dǎo)致有些胺類(lèi)進(jìn)入腦組織。例如上述生成的酪胺和苯乙胺,如果不能在肝內(nèi)及時(shí)轉(zhuǎn)化,易進(jìn)入腦組織,經(jīng)β-羥化酶作用,轉(zhuǎn)化為β-羥酪胺或苯乙醇胺,其結(jié)構(gòu)類(lèi)似于兒茶酚胺,故稱(chēng)為假神經(jīng)遞質(zhì).假神經(jīng)遞質(zhì)增多時(shí),可以競(jìng)爭(zhēng)性干擾兒茶酚胺,但并不能傳遞興奮,導(dǎo)致大腦功能障礙,發(fā)生深度抑制而昏迷,臨床稱(chēng)為肝性腦昏迷,簡(jiǎn)稱(chēng)肝昏迷。這就是肝昏迷的假神經(jīng)遞質(zhì)學(xué)說(shuō)。
⒉酚類(lèi)的生成酪氨酸脫羧基生成的酪胺,可以進(jìn)一步脫氨基和氧化,生成苯酚和對(duì)甲酚等有毒物質(zhì)。
⒊吲哚及甲基吲哚的生成色氨酸經(jīng)腸道菌作用可分解產(chǎn)生吲哚和甲基吲哚,隨糞便排出體外,成為糞便臭味的主要來(lái)源。
⒋硫化氫的生成 半胱氨酸在腸道菌作用下可分解產(chǎn)生硫醇、硫化氫和甲烷等。
⒌氨的生成 未吸收的氨基酸在腸菌作用下可發(fā)生還原性脫氨基作用,生成氨。
常樂(lè)康?
CFDA唯一批注用于老、幼、孕、產(chǎn)婦的益生菌;
不含爭(zhēng)議菌株,無(wú)潛在致病性,不傳播耐藥性;
有效調(diào)節(jié)腸道內(nèi)菌群平衡,修復(fù)腸粘膜屏障
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