Food Frontiers | 综述: 多酚的微生物代谢、对肠道菌群的影响以及对宿主健康的影响

2020-08-14 02:06:02, Wiley威立麦特绘谱生物科技(上海)有限公司

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人类的胃肠道中栖息着大量的微生物，肠道微生物之间的相互作用以及它们与宿主细胞免疫系统的相互作用均会影响机体的动态平衡，参与到诱导或预防炎症、癌症、二型糖尿病和代谢等过程，对宿主的健康起着至关重要的作用。

酚类化合物及其代谢物已被证明通过刺激有益菌群的生长和抑制病原菌的增殖来影响肠道健康。虽然多酚类化合物具有促进健康的特性，但是其生物利用率很低，尤其是分子量高、结构复杂的化合物甚至不会被小肠吸收，于是如何提高酚类化合物的生物利用率就成了一个亟待解决的问题。

2020年5月，伊斯坦布尔科技大学的Esra Capanoglu教授和美国马萨诸塞大学阿默斯特分校萧航教授在Food Frontiers期刊上发表了题为“Interaction of dietary polyphenols and gut microbiota: Microbial metabolism of polyphenols, influence on the gut microbiota, and implications on host health”的述评文章，综述了食物中具有活性多酚类化合物对肠道微生物的影响，肠道菌群对多酚的生物转化，以及它们在人体健康和疾病中的相互作用。

膳食多酚是食物中最广泛的植物化学物质，主要存在于各种水果、蔬菜、种子、草药和饮料中。肠道菌群通过多酶反应影响膳食多酚的稳定性，包括去糖基化、硫酸化、葡萄糖醛酸化、苯并-γ-吡喃酮体系C环裂解、脱羟基、脱羧和氢化。多酚类化合物被转化为低分子量的生物活性代谢物，从而被人体吸收。

图一显示了膳食花青素的代谢命运，摄入后，花青素糖苷可以迅速通过胃壁吸收，并在肝脏中通过甲基化、葡萄糖醛酸化和硫酸化反应代谢后进入体循环。剩余的花青素经过小肠、肝脏的吸收后，移动到结肠，在肠道微生物的作用下被降解成糖和更简单的酚类成分，从而被结肠吸收，进入体循环。

图 1 花青素代谢命运（Acy:花青素、Acy‐Gly:花青素糖苷）

天然多酚的生物利用率很低，很大一部分多酚积累在结肠，调节肠道菌群，促进有益细菌的生长并抑制有害细菌的生长，从而使宿主受益。例如食物中的槲皮素通过降低厚壁菌(Firmicut)/拟杆菌(Bacteroidetes)比率和减少肥胖相关细菌的丰度，从而预防由高脂肪饮食引起的肠道菌群失调。

肠道菌群及酚类化合物影响人体先天性免疫和获得性免疫。结肠粘液是抵御肠道病原体的第一道屏障，多酚不仅可以促进粘液分泌，还可以通过抑制粘液侵蚀细菌的生长来防止粘液被侵蚀。从而保持粘液的完整性，并改善肠道菌群组成的平衡。

肠道菌群还影响肠道树突状细胞并抑制Th17细胞抗炎途径，而多酚类物质可直接改变CD4⁺T细胞的活化和极化。通过免疫反应，多酚类药物可以直接影响治疗炎症起主导作用的疾病的效果。

另外，多酚还可以影响Treg细胞，有助于逃避免疫监视，从而避免免疫病理、过敏或自身免疫性疾病，并帮助形成对器官移植的免疫耐受。

图 2 肠道免疫系统

多酚类物质在治疗多种疾病时具有积极意义，比如糖尿病、癌症、肥胖、心血管疾病和衰老。因此，多酚类物质的高效摄取就在一定程度上影响了人体的健康状况。很明显，膳食多酚及其代谢物以积极的方式调节肠道微生物组成，促进有益微生物的生长，并抑制病原菌，促进肠道健康。肠道菌群与多酚类物质的关系，以及它们对人体健康的影响也成为了近几年的研究热点。

引用本文：

Catalkaya G, Venema K, Lucini L, et al. Interaction of dietary polyphenols and gut microbiota: Microbial metabolism of polyphenols, influence on the gut microbiota and implications on host health. Food Frontiers. 2020;1–25. https://doi.org/10.1002/fft2.25

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文章来源：Wiley威立微信公众号