讓食物成為你的藥物,讓藥物成為你的食物 隨著現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快,疲勞、壓力、不均衡的飲食,都在悄悄侵蝕著我們的健康。多糖,這些來自植物、真菌乃至海洋生物的天然贈(zèng)禮,正以其獨(dú)特的方式,為我們提供了一種全新的健康支持。 多糖由單糖通過糖苷鍵結(jié)合而成的高分子碳水化合物。研究表明,多糖具有多種生物活性,包括調(diào)節(jié)免疫功能、降低血脂和血糖、抗癌、抗病毒、抗肥胖、抗精神病、抗氧化、抗炎、抗凝血、止吐、抗輻射等作用。因此,多糖已成為最重要的天然成分之一,并引起了世界上越來越多研究者的關(guān)注。 雖然部分多糖如淀粉可以在人體胃和小腸中被消化吸收,但仍有許多特殊結(jié)構(gòu)的多糖不能在這兩個(gè)部位分解。對(duì)于那些不能被宿主消化的多糖,它們可以進(jìn)入結(jié)腸,而結(jié)腸是大多數(shù)腸道菌群居住的地方。在結(jié)腸中,多糖可以與腸道菌群相互作用,從而發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)或藥理作用。 多糖與腸道菌群之間相互作用可以影響健康,同時(shí)也通過腸道菌群的代謝作用,轉(zhuǎn)化為有益的代謝產(chǎn)物,如短鏈脂肪酸,這些產(chǎn)物對(duì)維持腸道屏障的完整性、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,甚至擴(kuò)展到了全身的健康狀況,可以影響我們的精力水平、情緒狀態(tài),對(duì)疾病的抵抗力等方方面面。 本文將深入探討多糖,了解其在人體內(nèi)的消化過程、與腸道菌群的相互作用,以及它們?nèi)绾瓮ㄟ^調(diào)節(jié)腸道菌群代謝物影響健康,如短鏈脂肪酸、三甲胺、色氨酸,還討論了多糖在疾病預(yù)防和治療中的應(yīng)用,包括它們?cè)?strong>改善代謝性疾病、炎癥性腸病、緩解疲勞、改善腫瘤,神經(jīng)系統(tǒng)疾病等方面的潛在效果。這為靶向腸道菌群開發(fā)新型的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑和藥物提供了新的思路。 本文目錄 01 多糖 02 多糖調(diào)節(jié)腸道菌群的組成 為什么多糖可以調(diào)節(jié)腸道菌群的組成? 多糖促進(jìn)或抑制腸道微生物群 多糖分子量、糖苷鍵影響其細(xì)菌調(diào)節(jié)活性 03 腸道微生物將多糖代謝為短鏈脂肪酸 短鏈脂肪酸的生物學(xué)效應(yīng) 人體內(nèi)的多糖代謝 多糖補(bǔ)充與短鏈脂肪酸的生成 04 多糖調(diào)節(jié)其他腸道微菌群代謝物 三甲胺和氧化三甲胺(TMAO) 色氨酸及其代謝產(chǎn)物 膽汁酸、脂多糖、胃腸道氣體 05 多糖調(diào)節(jié)腸道菌群修復(fù)腸道屏障 06 多糖通過腸道菌群改善疾病 2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、肥胖、高血脂癥 炎癥性腸病、其他腸胃疾病、腫瘤 疲勞、神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄕJ(rèn)知障礙、抑郁等) 07 部分多糖營(yíng)養(yǎng)與菌群調(diào)節(jié) 路易波士茶多糖、地黃多糖、五指毛桃根多糖 大蒜多糖、槐耳多糖、黃芩多糖、枸杞多糖 巖藻多糖、桑葉多糖、沙棘多糖、蘑菇多糖 08 結(jié)語(yǔ) 01 多糖 糖,這個(gè)小小的分子,是能量的源泉,是細(xì)胞的加油站。除了我們熟知的葡萄糖以外,還有一種叫做多糖,由許多糖分子手拉手組成,從植物的根莖到海洋生物的細(xì)胞壁,它們以復(fù)雜多樣的形態(tài)存在。 糖分類 根據(jù)糖單元的數(shù)量,碳水化合物可分為幾類:
什么是多糖 多糖是由多個(gè)單糖分子通過糖苷鍵連接而成的聚合物,屬于高分子碳水化合物。它們廣泛存在于自然界中,包括植物、真菌和海藻等生物體內(nèi)。根據(jù)其來源和結(jié)構(gòu)特性,多糖具有多種生物活性,如免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤等。 多糖是由10個(gè)以上相同或不同的單糖通過α或β糖苷鍵連接而成的大分子化合物,分子量從幾萬到數(shù)百萬。 多糖的空間構(gòu)象非常復(fù)雜,具有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。研究表明,多糖的活性與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。此外,通過分子修飾,如乙酰化、硫酸化、羧甲基化、硒化、磷酸化和磺化等可顯著提高多糖的生物活性。 多糖的主要來源及分類 根據(jù)來源和結(jié)構(gòu)的不同,多糖可以分為天然多糖和合成多糖,其中天然多糖又可根據(jù)其在自然界中的分布分為植物多糖、動(dòng)物多糖、微生物多糖等。 例如,透明質(zhì)酸和硫酸軟骨素屬于動(dòng)物多糖,而纖維素、淀粉和糖原是常見的植物多糖。 淀粉 由大量葡萄糖分子通過α-1,4-糖苷鍵和α-1,6-糖苷鍵連接而成,形成直鏈淀粉和支鏈淀粉兩種結(jié)構(gòu)。廣泛存在于谷物(如大米、小麥、玉米)、薯類(如土豆、紅薯)等食物中。在人體消化過程中,被淀粉酶逐步分解為葡萄糖,為身體提供能量。 纖維素 由葡萄糖分子通過β-1,4-糖苷鍵連接而成,形成長(zhǎng)而直的鏈狀結(jié)構(gòu)。是植物細(xì)胞壁的主要成分,在蔬菜(如芹菜、菠菜)、水果(如蘋果)中含量豐富。由于人體缺乏分解β-1,4-糖苷鍵的酶,纖維素難以被人體消化吸收,但對(duì)促進(jìn)腸道蠕動(dòng)、預(yù)防便秘等具有重要作用。 果膠 是一種復(fù)雜的多糖,由半乳糖醛酸等組成。常見于水果(如柑橘、蘋果)中。在食品工業(yè)中,常用于制作果醬、果凍等,增加其黏稠度和穩(wěn)定性。 多糖提取 盡管功能性糖因其在健康和疾病預(yù)防中的潛在作用而受到越來越多的關(guān)注,但它們的天然可用性相對(duì)較小。這意味著,為了充分利用這些有益的分子,需要采用特定的提取方法來增加它們的可獲得性,多糖提取常用的方法有熱水提取、酸提取、堿提取和酶水解等。 近年來,一些新的方法,如超聲波提取、微波提取、超濾、高壓電場(chǎng)法、超臨界流體萃取、亞臨界水萃取等也用于多糖的提取。這些方法不僅能夠提高多糖的提取率,還能夠在一定程度上保護(hù)多糖的結(jié)構(gòu)完整性,從而保留其生物活性。 02 多糖調(diào)節(jié)腸道菌群的組成 通常,人體分泌的消化酶只能分解幾種多糖,而纖維等許多多糖不能被吸收和直接使用。因此,多糖可以通過小腸進(jìn)入結(jié)腸,這是大多數(shù)腸道細(xì)菌居住的地方,然后與腸道微生物群相互作用。 細(xì)菌在腸道中通過發(fā)酵降解多糖 doi.org/10.3390/nu14194116 為什么多糖可以調(diào)節(jié)腸道菌群的組成? 多糖轉(zhuǎn)化為短鏈脂肪酸 首先與多糖能夠發(fā)酵生成酸性的短鏈脂肪酸密切相關(guān)。未電離的短鏈脂肪酸能夠穿過細(xì)菌細(xì)胞膜,對(duì)腸道細(xì)菌產(chǎn)生一系列影響,例如改變DNA合成和氨基酸攝取。 短鏈脂肪酸對(duì)腸道細(xì)菌的影響 例如,短鏈脂肪酸能夠通過調(diào)節(jié)侵襲基因的表達(dá),抑制沙門氏菌(一種常見的食源性病原體)的生長(zhǎng)。因此,短鏈脂肪酸的增加可以改變腸道菌群的功能,進(jìn)而影響其組成。 腸道pH值的變化 短鏈脂肪酸的增加還會(huì)導(dǎo)致腸道pH值下降,影響細(xì)菌的適應(yīng)能力。每種細(xì)菌都有其適宜的pH范圍,不同細(xì)菌在特定pH條件下的適應(yīng)能力各異。
多糖的降解產(chǎn)物作為能量來源 多糖對(duì)腸道菌群組成的調(diào)節(jié)作用還與其降解產(chǎn)物有關(guān)。一些腸道細(xì)菌能夠利用多糖的降解產(chǎn)物作為碳源和能量來源,而另一些細(xì)菌則不能。
綜上所述,多糖通過影響腸道菌群的代謝功能,直接調(diào)節(jié)了腸道菌群的組成。這些發(fā)現(xiàn)為我們理解多糖如何通過腸道菌群影響宿主健康提供了新的視角。 多糖促進(jìn)或抑制腸道微生物群 多糖的益生元效應(yīng) 具有選擇性刺激有益微生物生長(zhǎng)能力的多糖被稱為益生元,例如果聚糖,它能豐富乳酸菌和/或雙歧桿菌。這些有益細(xì)菌的減少與糖耐量受損密切相關(guān)。一些多糖能夠豐富這些細(xì)菌,因此可以用來改善糖尿病表型。
多糖抑制病原菌 病原菌在胃腸道中的定植和增加會(huì)導(dǎo)致一系列疾病,而抑制它們可以控制疾病的嚴(yán)重程度。例如,致病性 Sutterella、Desulfovibrionaceae、Streptococcaceae 、Clostridium 的比例較高與肥胖發(fā)展呈正相關(guān)。
多糖的雙向調(diào)節(jié)作用 疾病的發(fā)生是一個(gè)復(fù)雜的過程,涉及不同的微生物,包括有害細(xì)菌和有益細(xì)菌。例如:
多糖能夠?qū)δc道微生物發(fā)揮雙向調(diào)節(jié)作用,即促進(jìn)有益細(xì)菌的同時(shí)抑制有害細(xì)菌。 例如,口服灰樹花多糖(GFHP)對(duì)非酒精性脂肪肝病的積極作用與調(diào)節(jié)腸道菌群有關(guān)。
多糖分子量、糖苷鍵影響其細(xì)菌調(diào)節(jié)活性 在分子量方面,不同分子量的魔芋葡聚糖(KGM)對(duì)2型糖尿病(T2DM)大鼠的降血糖作用研究表明,中等分子量的KGM顯著增加了Muribaculaceae,減少了Romboutsia和Klebsiella,但高分子量和低分子量的KGM對(duì)這些細(xì)菌的影響不顯著。 靈芝的低分子量多糖(<10 kDa)具有更好的發(fā)酵和更高的產(chǎn)氣能力,刺激腸道細(xì)菌快速生長(zhǎng)。另一方面,高分子量多糖(>100 kDa)更難被腸道細(xì)菌發(fā)酵,并且在腸道中的停留時(shí)間更長(zhǎng),導(dǎo)致對(duì)腸道微生物群的影響更長(zhǎng)。 高分子量的黃芪多糖具有一定的生物活性,但其相對(duì)分子量較大,溶解性差,生物利用度低,限制了其功效的發(fā)揮。低分子量的黃芪多糖具有較好的水溶性,能夠在更大程度上刺激巨噬細(xì)胞攝取中性紅、NK細(xì)胞增殖,發(fā)揮免疫活性。 多糖由各種通過糖苷鍵連接的單糖組成,糖苷鍵的類型和位置導(dǎo)致腸道微生物群的選擇性發(fā)酵存在差異。 多糖的單糖組成越復(fù)雜,調(diào)節(jié)細(xì)菌的活性越強(qiáng) 一項(xiàng)關(guān)于龍眼多糖和燕麥多糖的研究表明,龍眼多糖能顯著促進(jìn)干酪乳桿菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、糞腸球菌的增殖,但燕麥多糖的作用并不明顯。原因是龍眼多糖由葡萄糖、甘露糖和阿拉伯糖組成,而燕麥多糖的單糖主要是葡萄糖。 03 腸道微生物將多糖代謝為短鏈脂肪酸 短鏈脂肪酸(SCFA)是一組含有少于六個(gè)碳的脂肪酸,包括甲酸鹽、乙酸鹽、丙酸鹽、丁酸鹽、戊酸鹽。 乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽是腸道中的主要SCFA,約占所有SCFA的95%,三者的比例約為3:1:1。 作為腸道微生物群和宿主的重要能量來源,短鏈脂肪酸通過不同的作用模式在健康和疾病中發(fā)揮著重要作用。 短鏈脂肪酸的生物學(xué)效應(yīng) 作用機(jī)制
與GPRs的相互作用
抗炎作用
免疫調(diào)節(jié)
HDAC抑制作用
丁酸鹽的作用
與疾病的關(guān)系
多糖對(duì)SCFA的調(diào)節(jié)及其對(duì)靶標(biāo)的影響 doi.org/10.1016/j.foodres.2022.111653 人體內(nèi)的多糖代謝 人體內(nèi)消化酶的局限 在人體消化系統(tǒng)中,我們自身分泌的消化酶往往難以分解復(fù)雜的多糖。這些多糖分子,因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常在我們體內(nèi)無法被有效代謝。 腸道菌群的代謝作用 我們的腸道菌群擁有破解這些復(fù)雜多糖的秘密武器——一系列的酶,統(tǒng)稱為碳水化合物酶(CAZymes)。這些酶能夠分解多糖,將其轉(zhuǎn)化為對(duì)人體健康有益的短鏈脂肪酸。 碳水化合物酶的種類
腸道菌群中的“專家”與“通才” 在腸道菌群中,擬桿菌門和厚壁菌門是編碼CAZymes的兩大主力。
多糖的初步降解 在屬的水平上,多糖最初可以由某些微生物降解,例如雙歧桿菌屬、真桿菌屬、梭菌屬、羅氏菌屬(Roseburia spp.)。 SCFAs的生成途徑
盡管人體自身無法分解復(fù)雜的多糖,但我們的腸道菌群卻具備了這一能力,它們通過一系列特殊的酶,將多糖轉(zhuǎn)化為對(duì)人體健康有益的短鏈脂肪酸。 多糖補(bǔ)充與短鏈脂肪酸(SCFAs)的生成 多糖對(duì)SCFAs生成的促進(jìn)作用 飲食補(bǔ)充多糖可以為產(chǎn)生SCFAs的細(xì)菌提供有利的生長(zhǎng)環(huán)境,從而促進(jìn)SCFAs的生成。例如,沙棘多糖(CCPP)通過調(diào)節(jié)腸道菌群和SCFAs,能夠緩解2型糖尿病。 沙棘多糖調(diào)節(jié)腸道菌群和SCFAs,緩解2型糖尿病
枸杞多糖調(diào)節(jié)腸道菌群,提高SCFAs
多糖結(jié)構(gòu)對(duì)短鏈脂肪酸生成的影響 不同的多糖因其分子結(jié)構(gòu)的不同,對(duì)SCFAs的調(diào)節(jié)作用也不盡相同。
多糖的療效與SCFAs的非直接關(guān)聯(lián) 盡管大多數(shù)多糖可以被代謝成SCFAs,但它們的療效并不一定與SCFAs直接相關(guān)。
多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群和促進(jìn)SCFAs的產(chǎn)生,對(duì)健康具有多方面的益處。然而,多糖的結(jié)構(gòu)與它們對(duì)SCFAs生成的調(diào)節(jié)作用之間的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。此外,多糖的療效可能不僅限于SCFAs的產(chǎn)生,還可能涉及腸道菌群產(chǎn)生的其他分子。 04 多糖調(diào)節(jié)其他腸道微菌群代謝物 在腸道微生物群的作用下,脂質(zhì)和蛋白質(zhì)等飲食成分可以代謝為一系列代謝產(chǎn)物,如三甲胺-N-氧化物(TMAO)、色氨酸、脂多糖(LPS)等。此外,腸道微生物群還可以與宿主合成和釋放的化合物相互作用。例如,腸道微生物群可以將初級(jí)膽汁酸(BA)轉(zhuǎn)化為次級(jí)膽汁酸。由于腸道微生物群的組成與腸道微生物群代謝物的產(chǎn)生直接相關(guān),因此可以推斷,除了SCFAs,多糖還可以調(diào)節(jié)其他腸道微生物群代謝產(chǎn)物,如BA。 三甲胺和氧化三甲胺(TMAO) 三甲胺和TMAO的代謝過程 在腸道中,飲食中的四胺類物質(zhì)如膽堿、L-肉堿和卵磷脂(來自紅肉、雞蛋、魚、海鮮)首先被微生物膽堿三甲胺裂解酶分解成三甲胺(TMA)。隨后,TMA被吸收進(jìn)入門脈循環(huán),并運(yùn)輸?shù)礁闻K,在黃素單加氧酶1和黃素單加氧酶3的作用下轉(zhuǎn)化為三甲胺-N-氧化物(TMAO)。 TMAO的潛在危害 值得注意的是,TMAO是一種潛在的有害代謝產(chǎn)物。多項(xiàng)研究指出,TMAO水平的增加與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展呈正相關(guān)。例如,TMAO可以直接增強(qiáng)血小板的反應(yīng)性,促進(jìn)血栓形成,并通過激活核因子κB(NF-κB)和NLRP3炎癥體影響血管炎癥。 多糖對(duì)TMA和TMAO代謝的影響 最近的研究表明,TMA和TMAO在理解多糖的作用機(jī)制中扮演重要角色。例如:
不同多糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)作用 不同的多糖可以通過調(diào)節(jié)相同的腸道細(xì)菌來降低TMA和TMAO的代謝,例如變形菌門。研究表明,變形菌門負(fù)責(zé)TMA的轉(zhuǎn)化,增加變形菌門可能導(dǎo)致TMA增加。然而,也有研究表明TMAO與變形菌門呈負(fù)相關(guān),這表明多糖調(diào)節(jié)變形菌門與TMA產(chǎn)生的效應(yīng)之間的關(guān)系需要進(jìn)一步研究。 多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群,影響TMA和TMAO的代謝,從而可能對(duì)人體健康產(chǎn)生積極影響。然而,多糖與TMAO之間的關(guān)系復(fù)雜,需要更多的研究來闡明這些相互作用的確切機(jī)制。 多糖調(diào)節(jié)色氨酸及其代謝產(chǎn)物 色氨酸代謝的重要性 色氨酸(Trp)是人體必需的氨基酸。它的代謝可以分為內(nèi)源性代謝和細(xì)菌性代謝。內(nèi)源性代謝主要通過犬尿氨酸途徑(KP)和5-羥色氨酸途徑進(jìn)行,前者產(chǎn)生犬尿氨酸(KYN)、犬尿酸(KA)、煙酸、黃嘌呤酸等,后者轉(zhuǎn)化為5-羥色氨酸(5-HT)和褪黑素。 色氨酸代謝物的生理功能 增強(qiáng)免疫:色氨酸可加強(qiáng)免疫力,減少炎癥。 神經(jīng)保護(hù):KA作為谷氨酸受體拮抗劑,具有神經(jīng)保護(hù)和抗驚厥作用,還能調(diào)節(jié)能量代謝。 情緒調(diào)節(jié):5-HT作為神經(jīng)遞質(zhì),可調(diào)節(jié)情緒、腸道通透性和腸道蠕動(dòng)。 腸道菌群在色氨酸代謝中的作用 腸道細(xì)菌代謝色氨酸產(chǎn)生吲哚及其衍生物,如吲哚丙酸、吲哚乙酸等,這些物質(zhì)可以緩解炎癥,促進(jìn)腸道上皮屏障功能。腸道菌群的色氨酸代謝異常與腸易激綜合癥、代謝綜合癥和結(jié)腸癌等疾病有關(guān)。例如,結(jié)腸癌患者常伴有色氨酸水平下降和KP代謝物水平升高。 多糖影響腸道微生物色氨酸代謝,從而改善疾病 吲哚是硫酸吲哚酚的前體,是一種蛋白結(jié)合尿毒癥毒素,是心血管疾病的危險(xiǎn)因素。對(duì)于患有終末期腎病心血管疾病的患者,吲哚水平升高,患者糞便中產(chǎn)吲哚細(xì)菌豐富。
總的來說,多糖可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群來改變色氨酸代謝,最常見的是增加乳桿菌和阿克曼菌,從而緩解疾病。 多糖調(diào)節(jié)膽汁酸 膽汁酸的生物合成與功能 膽汁酸(BAs)是一類由肝臟產(chǎn)生的特殊類固醇分子,經(jīng)過腸道菌群轉(zhuǎn)化。肝臟中存在兩種BA生物合成途徑:
CA和CDCA是體內(nèi)的主要膽汁酸。經(jīng)過腸道菌群的改造,CA轉(zhuǎn)化為脫氧膽酸(DCA),CDCA轉(zhuǎn)化為鵝去氧膽酸(LCA)。 膽汁酸受體及其作用 膽汁酸受體包括細(xì)胞表面受體和細(xì)胞內(nèi)受體。細(xì)胞表面受體包括TGR5,細(xì)胞內(nèi)受體包括法尼酰X受體FXR、孕烷X受體、維生素D3受體(VDR)和組成型雄烷受體。膽汁酸通過激活相應(yīng)的受體調(diào)節(jié)脂質(zhì)、葡萄糖和能量代謝。例如,TGR5和VDR的激活導(dǎo)致GLP-1和FGF19分泌,GLP-1可以改善胰島素敏感性,F(xiàn)GF19可以通過抑制脂肪生成減少肝臟脂肪變性。 多糖對(duì)膽汁酸代謝的調(diào)節(jié)作用 近年來的研究表明,多糖可以通過恢復(fù)膽汁酸的代謝來緩解疾病。
多糖對(duì)膽汁酸代謝影響的總結(jié) 多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群的組成,特別是Bacteroides、Lactobacillus、Clostridium、Ruminococcus、Bifidobacteria,影響膽汁酸的代謝。 某些多糖如巖藻聚糖和灰樹花多糖減少了Clostridium的水平,這與文獻(xiàn)報(bào)道的促進(jìn)膽汁酸轉(zhuǎn)化的作用似乎矛盾,需要進(jìn)一步研究確認(rèn)這些腸道細(xì)菌與多糖之間的關(guān)系。 多糖調(diào)節(jié)脂多糖(LPS) 脂多糖的危害 脂多糖(LPS)是由革蘭氏陰性細(xì)菌(如大腸桿菌)產(chǎn)生的內(nèi)毒素。持續(xù)暴露于LPS或LPS異常增加,可通過減少腸道上皮細(xì)胞活性、降低腸道細(xì)胞增殖、抑制腸道細(xì)胞遷移和誘導(dǎo)腸道細(xì)胞凋亡等方式,導(dǎo)致腸道損傷。 LPS的轉(zhuǎn)移還能損傷腸道,并可能通過與多種受體的相互作用,如LPS結(jié)合蛋白、簇分化14、髓樣分化2和Toll樣受體4,引發(fā)糖尿病、非酒精性脂肪肝病、肥胖、動(dòng)脈粥樣硬化等一系列疾病。 多糖對(duì)LPS產(chǎn)生菌的抑制作用 許多多糖能夠抑制產(chǎn)生LPS的細(xì)菌。例如,在鏈脲佐素(STZ)誘導(dǎo)的糖尿病腎病模型中:
多糖調(diào)節(jié)腸道菌群的矛盾效應(yīng) 盡管多糖可以通過調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌來抑制LPS,但對(duì)特定細(xì)菌的調(diào)節(jié)作用可能存在矛盾。例如,作為L(zhǎng)PS產(chǎn)生菌的擬桿菌門,在多糖處理后的水平變化并不一致。有研究表明,黃精多糖和蟬花多糖增加了擬桿菌門的水平,而竹蓀多糖卻降低了它。這些研究表明,多糖對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)效應(yīng)有時(shí)可能相互矛盾,需要進(jìn)一步研究以確認(rèn)結(jié)果。 多糖對(duì)胃腸道氣體產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用 胃腸道氣體的生成 胃腸道內(nèi)通過細(xì)菌發(fā)酵食物,會(huì)產(chǎn)生一系列氣體,包括氫氣(H2)、甲烷(CH4)、二氧化碳(CO2)、硫化氫(H2S)和一氧化氮(NO)。這些氣體在胃腸道中發(fā)揮著調(diào)節(jié)作用,例如影響結(jié)腸蠕動(dòng)、神經(jīng)通訊、血管功能和免疫反應(yīng)等。 氣體產(chǎn)生的部位和作用 CO2 主要在胃中產(chǎn)生,而其他氣體如 H2、CH4、CO2 和 H2S 主要在小腸和結(jié)腸中產(chǎn)生。 這些氣體對(duì)人體健康至關(guān)重要,它們可以調(diào)節(jié)腸道功能,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和疾病的發(fā)生。 多糖對(duì)氣體產(chǎn)生的調(diào)節(jié)
盡管多糖對(duì) H2、CH4 和 CO2 的產(chǎn)生有明顯影響,但關(guān)于多糖結(jié)構(gòu)與氣體產(chǎn)生之間具體關(guān)系的研究會(huì)相對(duì)較少。需要更多的研究來明確這些關(guān)系,以及多糖如何通過影響腸道菌群來調(diào)節(jié)氣體的產(chǎn)生。 多糖同時(shí)調(diào)節(jié)不同的代謝物 腸道菌群是一個(gè)復(fù)雜的微生物群落,具有顯著的組成和功能多樣性。不同的微生物可以介導(dǎo)相同或不同的代謝物的產(chǎn)生,相同的微生物也有助于不同代謝物的生產(chǎn)。 例如,持續(xù)的研究表明: 擬桿菌門(特別是Bacteroides thetaiotaomicron、Bacteroides fragilis)、厚壁菌門(如Clostridiaceae、Erysipelotrichia)、以及變形菌門可以促進(jìn)TMA的產(chǎn)生。 放線菌門(如Bifidobacteria)、厚壁菌門(如Lactobacillus、Clostridium、Peptostreptococcus)、擬桿菌門(如Bacteroides)可以促進(jìn)色氨酸(Trp)的轉(zhuǎn)化。 雙歧桿菌、乳酸菌、梭菌、Peptostreptococcus、擬桿菌也有助于次級(jí)膽汁酸(BAs)的產(chǎn)生。 因此,就像腸道菌群組成的調(diào)節(jié)一樣,多糖對(duì)特定腸道菌群代謝物功能的調(diào)節(jié)作用不是孤立的。 05 多糖調(diào)節(jié)腸道菌群修復(fù)腸道屏障 腸道屏障的基本構(gòu)成與作用 腸道是我們抵御外界有害物質(zhì)和病原體侵襲的第一道防線。它由多個(gè)層次的子屏障構(gòu)成: 生物屏障:由腸道細(xì)菌和病毒組成; 化學(xué)屏障:包含免疫球蛋白A(IgA)、抗菌肽(AMPs)和粘液(MUC); 物理屏障:由腸道上皮細(xì)胞構(gòu)成; 免疫屏障:含有T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞等免疫細(xì)胞。 這些子屏障協(xié)同工作,限制病原體與腸道的接觸,維持腸道穩(wěn)定。腸道屏障的損傷與多種疾病正相關(guān),包括腸易激綜合癥(IBS)、代謝綜合征、過敏、肝臟炎癥等。 腸道菌群及其代謝物對(duì)腸道屏障的影響 腸道菌群及其代謝物可以直接或間接影響腸道屏障:
多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群修復(fù)腸道屏障 越來越多的證據(jù)表明,多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群對(duì)腸道屏障有益。正常的腸道菌群組成可以通過競(jìng)爭(zhēng)性排除,通過消耗營(yíng)養(yǎng)源和占據(jù)附著位點(diǎn),作為抵御外界病原體的屏障。 多糖→ 調(diào)節(jié)腸道菌群→ 修復(fù)腸道屏障 腸道菌群可以刺激宿主產(chǎn)生抗菌化合物,如IgA和AMPs,這些是化學(xué)屏障的關(guān)鍵組成部分。 例如,菊粉型果聚糖可以促進(jìn)乳桿菌的豐度和IgA的分泌。在DSS誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠模型中,金銀花多糖通過增加雙歧桿菌和乳桿菌,增加了分泌型IgA含量,從而調(diào)節(jié)腸道屏障。 在DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠中,海蜇皮多糖增加Akkermansia,Akkermansia muciniphila作為粘液的降解者,可以增強(qiáng)腸道屏障的完整性,減少炎癥。同時(shí)海蜇皮多糖增加結(jié)腸中TJs和MUC2的表達(dá),保護(hù)了腸道屏障。 多糖→ 短鏈脂肪酸→ 修復(fù)腸道屏障 短鏈脂肪酸和膽汁酸等腸道菌群代謝物在調(diào)節(jié)腸道屏障功能中也扮演重要角色。
多糖→ 色氨酸和膽汁酸代謝→ 修復(fù)腸道屏障
這些研究表明,多糖可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群及其代謝物,維護(hù)腸道屏障的完整性。 06 多糖通過腸道菌群改善疾病 代謝性疾病包括一組因碳水化合物、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)代謝錯(cuò)誤而導(dǎo)致的疾病。2 型糖尿病 (T2DM)、非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 和肥胖是常見的代謝性疾病。 生活方式干預(yù)、全身藥物治療和外科手術(shù)等多種方法被用于預(yù)防和治療代謝性疾病。盡管代謝性疾病的藥物治療取得了最新進(jìn)展,但潛在的不良反應(yīng)仍然是關(guān)鍵挑戰(zhàn)。 使用天然物質(zhì)的藥物治療被認(rèn)為是改善代謝疾病的一種有前途且可行的方法。 doi.org/10.1016/j.biopha.2023.114538 2型糖尿病 多糖通過多種機(jī)制在治療2型糖尿病方面表現(xiàn)出良好的效果,比如:
腸道菌群在代謝紊亂,特別是 2 型糖尿病的發(fā)展中起著重要作用。 ◤車前子多糖 對(duì) STZ 誘導(dǎo)的 2 型糖尿病大鼠有抗糖尿病作用,這可能與其調(diào)節(jié)腸道菌群和增加短鏈脂肪酸水平有關(guān)。車前子多糖可顯著增加糖尿病大鼠糞便中Bacteroides vulgatus、發(fā)酵乳桿菌、Prevotella loescheii、Bacteroides vulgates等結(jié)腸細(xì)菌的多樣性和豐度,以及短鏈脂肪酸的濃度。 ◤桑果多糖 可以豐富糖尿病小鼠的功能菌并調(diào)節(jié)微生物多樣性。具體而言,該多糖顯著富集了一些有益細(xì)菌(擬桿菌目、乳桿菌屬、Allobaculum、擬桿菌屬、阿克曼菌屬),同時(shí)減少了一些致病菌(葡萄球菌、棒狀桿菌屬、Jeotgalicoccus、Aerococcus、Enterococcus、Facklamia)。 ◤羅布麻葉的兩種富含多糖的提取物改善了糖尿病小鼠的腸道微生物群失調(diào),包括增加了Odoribacter、Anaeroplasma、Parasutterella、Muribaculum的豐度,并降低了腸球菌屬、克雷伯菌屬、Aerococcus的豐度。這可能有助于它們的抗糖尿病作用。 ◤菊粉補(bǔ)充增加了雙歧桿菌的豐度并增強(qiáng)了腸道屏障的完整性,這與2型糖尿病呈負(fù)相關(guān)。 ◤青錢柳葉中分離的多糖通過增加 SCFAs 含量和有益的腸道細(xì)菌瘤胃球菌科來減輕 HFD/STZ 誘導(dǎo)的 2 型糖尿病大鼠的糖尿病癥狀。 ◤苦瓜中的天然多糖通過增加 SCFAs 含量和Prevotella loescheii、Lactococcus laudensis 的豐度來改善 HFD/STZ 誘導(dǎo)的 2 型糖尿病大鼠的高血糖、高脂血癥、高胰島素血癥。 ◤天然南瓜多糖通過增加阿克曼氏菌和減少丹毒絲菌科(Erysipelotrichaceae)來顯示出對(duì) HFD/STZ 誘導(dǎo)的 2 型糖尿病的降血糖作用。此外,南瓜多糖還能增加 2 型糖尿病模型中腸道短鏈脂肪酸的產(chǎn)生。 ◤靈芝多糖(GLP)通過恢復(fù)HFD/STZ誘導(dǎo)的腸道微生物群失調(diào),特別是通過增加Blautia、擬桿菌、Dehalobacterium、Parabacteroides,以及減少有害的腸道細(xì)菌Aerococcus、Corynebacterium、Ruminococcus、Proteus,顯示出抗糖尿病作用。 ◤薏苡仁多糖通過降低厚壁菌門/擬桿菌門的比例和增加SCFAs的含量,在HFD/STZ誘導(dǎo)的T2DM小鼠模型中表現(xiàn)出降血糖活性。 ◤葡甘聚糖作為鐵皮石斛、蘆薈和魔芋的天然多糖,通過增加厚壁菌門的豐度和減少擬桿菌門、變形桿菌的豐度,改善HFD/STZ喂養(yǎng)大鼠的T2DM代謝紊亂。 非酒精性脂肪性肝病 多糖對(duì)改善NAFLD具有有益作用,比如:
多糖可以改善腸道菌群失調(diào)并保護(hù)非酒精性脂肪性肝動(dòng)物的腸道屏障完整性 ◤枸杞多糖結(jié)合有氧運(yùn)動(dòng)通過改善腸道菌群失調(diào)改善 NAFLD,包括調(diào)節(jié)腸道菌群的豐度和多樣性,增加微生物代謝產(chǎn)物 SCFA 的水平,減少變形菌和厚壁菌門/擬桿菌門的比例。厚壁菌門和擬桿菌門是參與宿主代謝和脂肪積累的關(guān)鍵細(xì)菌。 ◤麥冬多糖可以通過調(diào)節(jié)腸-肝軸顯著保護(hù) NAFLD。具體來說,這種多糖顯著降低了一些有害細(xì)菌的相對(duì)豐度,包括乳球菌、腸桿菌、Turicibacter、Clostridium- sensu-stricto -1、Tyzzerella、Oscillibacter,并增加一些有益菌的相對(duì)豐度,如Alistipes、Ruminiclostridium、Rikenella。這種多糖還顯著增加了兩種產(chǎn)SCFAs菌( Butyricimonas、Roseburia )的豐度以及乙酸和戊酸的水平,從而改善了炎癥反應(yīng)和肝臟脂質(zhì)代謝。 ◤灰樹花雜多糖可通過調(diào)節(jié)腸道菌群來改善高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD,包括顯著增加Allobaculum、擬桿菌屬和雙歧桿菌屬豐度,減少Acetatifactor、Alistipes、Flavonifractor、Paraprevotella、Oscillibacter的豐度。 ◤黃芪多糖可減輕HFD喂養(yǎng)小鼠的NAFLD,豐富了脫硫弧菌屬,尤其是作為SCFAs、乙酸的產(chǎn)生者的Desulfovibrio vulgaris,減輕肝脂肪變性。 ◤諾尼果多糖來源于辣木,通過促進(jìn)短鏈脂肪酸的產(chǎn)生緩解HFD喂養(yǎng)小鼠的NAFLD,并通過改善腸道微生物群的多樣性和組成逆轉(zhuǎn)HFD誘導(dǎo)的腸道微生態(tài)失調(diào)。 ◤核桃青皮多糖通過提高腸微生物群(包括普氏菌科、Allobaculum)的SCFAs含量和豐度,預(yù)防HFD喂養(yǎng)大鼠的肥胖和NAFLD。 ◤從貽貝中提取的貽貝多糖,α-D-葡聚糖(MPA)可保護(hù)HFD喂養(yǎng)的大鼠的NAFLD,補(bǔ)充MPA可逆轉(zhuǎn)HFD抑制的微生物微生態(tài)失調(diào)和SCFAs。 ◤海帶可溶性多糖通過降低厚壁菌門/擬桿菌門的比例,促進(jìn)Verrucomirobia和丙酸鹽產(chǎn)生菌擬桿菌和阿克曼菌,減輕高脂飲食喂養(yǎng)小鼠的NAFLD。 肥 胖 多糖通過多種機(jī)制表現(xiàn)出良好的抗肥胖作用,作用機(jī)制如:
◤枸杞多糖補(bǔ)充劑可降低厚壁菌門與擬桿菌門的比例,增加產(chǎn)短鏈脂肪酸菌,如Lacticigenium、Butyricicoccus、Lachnospiraceae_NK4A136_group數(shù)量,從而改善肥胖小鼠的腸道菌群失調(diào)。 ◤桑葉多糖治療可調(diào)節(jié)肥胖小鼠腸道菌群的組成和功能,這與增加Allobaculum、Parabacteroides、Porphyromonadaceae、Butyricimonas、Ruminococcus 的水平有關(guān)。 ◤黃精多糖調(diào)節(jié)HFD喂養(yǎng)的肥胖大鼠的腸道微生物群結(jié)構(gòu),包括降低梭菌、腸球菌、Coprobacillus、乳球菌、Sutterella的相對(duì)豐度。 ◤沙蒿多糖給藥8周顯著上調(diào)了屏障完整性的結(jié)腸基因,并通過增加有益細(xì)菌(雙歧桿菌和Olsenella)和抑制有害細(xì)菌(Mucispirillum和幽門螺桿菌)改善了肥胖小鼠的腸道微生物微生態(tài)失調(diào)。同時(shí),它顯著富集了與促進(jìn)SCFAs產(chǎn)生相關(guān)的碳水化合物代謝,同時(shí)顯著抑制了與肥胖和腸道微生態(tài)失調(diào)相關(guān)的氨基酸代謝。 ◤從海帶中提取的天然多糖可通過使腸道菌群正?;瘉砭徑庑∈驢FD引起的肥胖,特別是通過增加擬桿菌目和Rikenellaceae的豐度。 ◤從杏鮑菇中分離出的蘑菇多糖通過增加產(chǎn)生 SCFA 的腸道細(xì)菌Anaerostipes和Clostridium 的數(shù)量,在高脂飲食喂養(yǎng)的小鼠中表現(xiàn)出抗肥胖作用。 ◤茶樹菇多糖對(duì)HFD誘導(dǎo)的小鼠脂肪堆積和減肥的影響,發(fā)現(xiàn)脫硫弧菌減少,副擬桿菌增加,從而顯著降低肥胖相關(guān)的TNF-α 和 IL-6 的水平。 ◤從苦瓜中獲得的多糖通過增加有益細(xì)菌(如放線菌、Coprococcus、乳酸桿菌)和減少有害細(xì)菌(變形菌和幽門螺桿菌)來改善HFD誘導(dǎo)的小鼠肥胖。 ◤日本刺參的硫酸多糖通過富集益生菌Akkermansia、減少攜帶內(nèi)毒素的變形桿菌和提高SCFAs含量來預(yù)防HFD誘導(dǎo)的小鼠肥胖。 ◤ 破壁靈芝孢子多糖能逆轉(zhuǎn) HFD 喂養(yǎng)小鼠中許多細(xì)菌的相對(duì)豐度,特別是一些潛在的益生菌,包括Allobaculum、雙歧桿菌,這與抗肥胖呈正相關(guān)。雙歧桿菌、乳桿菌和阿克曼菌可促進(jìn)SCFAs的產(chǎn)生,并抑制梭菌科、脫硫弧菌和腸球菌的豐度,這將有助于減少體重和脂質(zhì)積累。 總的來說,多糖可通過作用于多個(gè)環(huán)節(jié)、調(diào)控多個(gè)疾病相關(guān)靶點(diǎn)來改善這三種代謝性疾病。 doi.org/10.3389/fmicb.2022.859206 高脂血癥 高脂血癥是指脂質(zhì)代謝紊亂,其特征是甘油三酯 (TG)、總膽固醇 (TC) 和低密度脂蛋白濃度升高,同時(shí)高密度脂蛋白水平降低。 ◤果膠多糖(高支鏈 RG-I,531.5 kDa)顯著改善了 HFD 引起的脂質(zhì)代謝異常,TG、TC、LDL-C 和游離脂肪酸水平降低。它還通過增加Roseburia、Clostridium等產(chǎn)生 SCFA 的細(xì)菌的數(shù)量來恢復(fù)腸道菌群失衡。 ◤裙帶菜多糖 ( Undaria pinnatifida )修復(fù)了高脂飲食引起的腸道微生物群改變,特別是Prevotellaceae_UCG-001,發(fā)現(xiàn)這與脂質(zhì)代謝紊亂有關(guān)。 ◤鮑魚性腺多糖顯著增加了丁酸水平,丁酸是一種重要的短鏈脂肪酸,它通過GPR依賴性途徑抑制脂質(zhì)相關(guān)基因的表達(dá)。 ◤龍須菜多糖調(diào)節(jié)擬桿菌、瘤胃球菌_1和乳酸桿菌的相對(duì)豐度來增強(qiáng)膽固醇向BAs的轉(zhuǎn)化。在遺傳水平上,有人認(rèn)為BA代謝的調(diào)節(jié)主要涉及CYP39A1和CYP7B1。 炎癥性腸病 炎癥性腸病 (IBD) 包括潰瘍性結(jié)腸炎 (UC) 和克羅恩病 (CD),其特點(diǎn)是胃腸道持續(xù)炎癥。IBD 的癥狀包括腹瀉、腹脹、腹痛、便血、體重減輕和不適。 ◤銀耳多糖(TPs)通過多途徑調(diào)節(jié)腸道菌群及其代謝物,改善了DSS誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎。TPs可以增加Lactobacillus的豐度,從而改善色氨酸的分解代謝。這導(dǎo)致黃嘌呤酸、KA和吲哚衍生物(如5-羥吲哚、5-羥吲哚-3-乙酸、5-羥吲哚乙酰酸)的增加。 TPs還可以增加Romboutsia的水平,促進(jìn)DCA的產(chǎn)生。因此,TPs可以通過影響色氨酸代謝和膽汁酸代謝來保護(hù)小鼠免受結(jié)腸炎的侵害。 ◤金針菇多糖已被證明可以通過控制結(jié)腸微生物失調(diào)、增加短鏈脂肪酸和抑制 TLR4-NF-κB 信號(hào)通路來緩解結(jié)腸炎。能促進(jìn)益生菌的生長(zhǎng),抑制致病菌的生長(zhǎng),恢復(fù)腸道穩(wěn)態(tài),緩解IBD癥狀。 ◤竹蓀多糖由59.84%的葡萄糖、23.55%的甘露糖和12.95%的半乳糖組成,已被證明可以通過增加粘蛋白和緊密連接蛋白的表達(dá),抑制有害細(xì)菌(如γ-變形菌、變形菌、擬桿菌科、擬桿菌科和腸桿菌科)并增強(qiáng)有益細(xì)菌(如嗜酸乳桿菌)來改善腸道菌群組成和腸道屏障功能。 ◤壇紫菜多糖通過上調(diào)緊密連接蛋白,增加粘液層及其分泌,調(diào)節(jié)腸道微生物群落,富集有益細(xì)菌,如擬桿菌、Muribaculum和乳酸桿菌,從而減輕DSS誘導(dǎo)的結(jié)腸損傷,從而改善結(jié)腸粘膜屏障的完整性。 ◤白術(shù)多糖可以緩解在DSS誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠模型炎癥。白術(shù)多糖可以增加Butybacterium、Lactobacillus,同時(shí)減少Actinomyces、Akkermansia、Faecalibaculum、Verrucomicrobia、Bifidobacterium等。 腸道菌群的變化逆轉(zhuǎn)了DSS引起的短鏈脂肪酸的減少以及色氨酸和色氨酸相關(guān)代謝物5-羥基-N-甲酰基犬尿氨酸和吲哚-3-乙酸的減少。白術(shù)多糖還劑量依賴性地逆轉(zhuǎn)了LCA、DCA、纈氨酸、亮氨酸等的異常變化。 天然植物多糖治療IBD的機(jī)制 doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.126799 ◤甘草多糖GPS上調(diào)乳桿菌科、S24–7、Turicibacteraceae、Verrucomicrobiaceae和雙歧桿菌科的豐度,下調(diào)脫硫弧菌科、瘤胃球菌科、毛螺菌科、腸桿菌科、丹毒絲菌科的豐度。GPS能促進(jìn)乳桿菌、擬桿菌和產(chǎn)SCFAs菌的生長(zhǎng)繁殖,起到減輕炎癥、升高IL-10水平、抑制TLR4活化、降低血漿LPS水平的作用,從而保護(hù)腸道免受LPS誘導(dǎo)的炎癥。 ◤何首烏多糖(TSG)的給藥顯著增加了厚壁菌門和擬桿菌門的相對(duì)豐度,同時(shí)也降低了幽門螺桿菌和擬桿菌門的屬水平,改善了腸道菌群,起到治療IBD的作用。 doi.org/10.3390/nu15153321 其他腸胃疾病 ◤乳果糖通過重塑腸道菌群組成和代謝物,改善了由洛哌丁胺引起的便秘小鼠模型中的腸道水和鹽代謝。具體來說,乳果糖上調(diào)了Bacteroides的豐度,并顯著降低了厚壁菌門和Verrucomicrobia的水平。 此外,乳果糖減少了膽汁酸(包括CA、DCA等)、糞便中高濃度的吲哚(高濃度吲哚對(duì)細(xì)胞有毒)并增加了丙酸。 ◤西洋參多糖(WQP) 可增強(qiáng)大鼠腸道結(jié)構(gòu)的恢復(fù),降低炎性細(xì)胞因子水平,改善短鏈脂肪酸 (SCFA) 水平,促進(jìn)腸道菌群和腸黏膜屏障的恢復(fù),并減輕鹽酸林可霉素引起的腹瀉和菌群失調(diào)等抗生素相關(guān)副作用。 ◤葛根多糖( PPL )可緩解抗生素相關(guān)性腹瀉引起的結(jié)腸病理改變和腸道菌群失調(diào)。 ◤紫菜中提取的多糖(Nemacystus decipiens)能顯著緩解小鼠抗生素相關(guān)性腹瀉(AAD)的癥狀,并且顯著增加了 Muribaculum、Lactobacillus 和 Bifidobacterium 的豐度,降低Enterobacter 、Clostridioides 的豐度。 ◤茯苓多糖(PCP)通過恢復(fù)7種腸道菌菌緩解了抗生素相關(guān)性腹瀉小鼠的癥狀,包括:Parabacteroides distasonis、Akkermansia muciniphila、Clostridium saccharolyticum、Ruminococcus gnavus、Lactobacillus salivarius、Salmonella enterica、Mucispirillum schaedleri. 腫 瘤 適當(dāng)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)可以降低炎癥反應(yīng)引起的病原體入侵的風(fēng)險(xiǎn)。 結(jié)直腸癌 ◤靈芝多糖在緩解結(jié)直腸癌癥狀方面比瓜爾膠更有效,因?yàn)樗鼈兡?strong>增加Akkermansia、結(jié)腸長(zhǎng)度,并下調(diào)直腸癌相關(guān)基因。靈芝多糖通過動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)腸道菌群和宿主免疫反應(yīng),已證明具有預(yù)防和治療癌癥的功能。 靈芝多糖通過調(diào)節(jié)乳酸桿菌、雙歧桿菌等有益菌的相對(duì)豐度,誘導(dǎo)SCFAs的產(chǎn)生,改善腸道屏障損傷,抑制TLR4/MyD88/NF-κB信號(hào)通路,從而降低結(jié)腸炎和致癌風(fēng)險(xiǎn)。 ◤絞股藍(lán)與靈芝多糖聯(lián)合使用顯著提高了SCFAs產(chǎn)生菌的豐度,提高了丁酸和異丁酸水平,抑制了硫酸鹽還原菌的豐度。 乳腺癌 ◤來自靈芝破壁孢子(分子量為 3659 Da)的多糖可作為乳腺癌治療的天然佐劑,增加細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞和輔助性 T 細(xì)胞的數(shù)量。 靈芝孢子提取物(ESG)重塑了4T1荷瘤小鼠的腸道菌群:厚壁菌門和變形菌門的相對(duì)豐度增加,放線菌、擬桿菌門和藍(lán)藻的相對(duì)豐度降低。 ◤靈芝多糖聯(lián)合紫杉醇對(duì)4T1乳腺荷瘤小鼠有抗腫瘤作用。聯(lián)合治療能顯著富集擬桿菌、瘤胃球菌等5個(gè)菌屬,降低脫硫弧菌和Odoribacter的豐度,平衡腸道菌群,抑制腫瘤代謝。 疲 勞 疲勞是一種普遍的不適感,表現(xiàn)為極度疲倦和力竭,通常在生理、病理或心理失衡時(shí)出現(xiàn)。體力勞動(dòng)、心理壓力、高原缺氧和長(zhǎng)期疾病都可能引發(fā)疲勞。疲勞不僅影響日常生活,還可能導(dǎo)致內(nèi)分泌、免疫、代謝等系統(tǒng)功能受損,甚至與癌癥、糖尿病等嚴(yán)重疾病相關(guān)。此外,疲勞還與焦慮、抑郁和神經(jīng)系統(tǒng)疾病有關(guān)。 近年來,天然多糖因其在緩解運(yùn)動(dòng)性疲勞中的潛在效果和較少的副作用而受到關(guān)注。研究表明,肌肉功能與腸道菌群的多樣性和組成密切相關(guān),而天然多糖如決明子、靈芝、枸杞和冬蟲夏草等可通過不同機(jī)制發(fā)揮抗疲勞作用。 doi.org/10.3390/foods12163083 多糖抗疲勞機(jī)制如下:
抗疲勞多糖干預(yù)后腸道菌群的變化 doi.org/10.3390/foods12163083 腸道-肌肉軸是肌肉與消化道之間的雙向溝通,微生物可以通過微生物-腸道-肌肉軸作用于全身的肌肉。腸道微生物在膳食多糖的作用下,產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物(短鏈脂肪酸等),有些代謝產(chǎn)物會(huì)直接穿過腸道上皮細(xì)胞,通過血液循環(huán)直接或間接作用于肌肉組織和細(xì)胞,引起細(xì)胞發(fā)生生理生化反應(yīng),對(duì)疲勞產(chǎn)生一定的影響。 補(bǔ)充膳食多糖通過作用于腸道菌群及其代謝產(chǎn)物,間接激活AMPK/PGC-1α、PI3K/AKT、NF-κB、Nrf2/Keap1信號(hào)通路,調(diào)節(jié)能量代謝,降低炎癥水平,增強(qiáng)線粒體功能和抗氧化能力,進(jìn)一步維持肌肉質(zhì)量和功能,從而緩解疲勞。 擴(kuò)展閱讀: 優(yōu)化腸道菌群——對(duì)抗肌肉減少和骨質(zhì)流失 神經(jīng)系統(tǒng)疾病 ◤銀杏葉中的一種水溶性多糖(GPS)可減輕壓力引起的抑郁癥并逆轉(zhuǎn)腸道菌群失調(diào)。GPS 治療可以緩解壓力引起的血清素陽(yáng)性和多巴胺陽(yáng)性細(xì)胞密度降低。GPS 逆轉(zhuǎn)了與抑郁相關(guān)的腸道菌群失調(diào),并增加了乳桿菌的豐度,而乳桿菌已被證明是緩解抑郁的途徑。 ◤從秋葵中提取的多糖,發(fā)現(xiàn)它對(duì)抑郁小鼠的腸道菌群有明顯的恢復(fù)作用,表現(xiàn)為厚壁菌門比例上調(diào),擬桿菌門和放線菌門相對(duì)比例下調(diào)。這種調(diào)節(jié)有助于強(qiáng)化腸黏膜屏障,維持腸道免疫系統(tǒng)正常功能,減少腸道炎癥反應(yīng),對(duì)抗抑郁有效,抑郁癥小鼠的抑郁癥狀有所改善。用秋葵多糖治療的小鼠體內(nèi)的SCFAs顯著增加,而SCFAs作為重要的通訊介質(zhì),對(duì)抗抑郁障礙有積極的影響。 ◤接受金針菇多糖 (FVP)治療的小鼠的腸道微生物組成發(fā)生顯著改變,放線菌、丹毒菌和擬桿菌的豐度增加,梭菌的豐度降低,并且接受FVP治療的小鼠的學(xué)習(xí)和記憶能力得到改善。 ◤肉蓯蓉多糖可以通過恢復(fù)小鼠模型中D-半乳糖誘導(dǎo)的衰老引起的腸道菌群穩(wěn)態(tài)來抑制氧化應(yīng)激和外周炎癥,從而改善小鼠的認(rèn)知功能。 ◤從黃芪中提取的一種多糖已被證明可以通過改變糖尿病小鼠的腸道菌群來改善認(rèn)知障礙。 擴(kuò)展閱讀: 07 部分多糖營(yíng)養(yǎng)與菌群調(diào)節(jié) 以下是關(guān)于一些多糖的詳細(xì)介紹,包括其功效,與腸道菌群的關(guān)聯(lián)等,更深入地了解多糖在人體中的重要作用。 路易波士茶多糖 路易波士茶是什么? 路易波士茶(Rooibos)又名Aspalathus linearis,中文也有譯作“路易博士茶”,取自原產(chǎn)于南非的一種豆科植物的莖葉。雖然帶有一個(gè)茶字,但路易波士茶并不是傳統(tǒng)意義上的茶葉。 路易波士茶因不含咖啡因、單寧含量低而受到南非人的喜愛,并在全球范圍內(nèi)進(jìn)行商業(yè)化種植和銷售。2014年,中國(guó)衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)批準(zhǔn)路易波士茶作為新的食品原料,豐富了中國(guó)的食品和藥物資源。 路易波士茶具有良好的抗氧化、抗過敏、解痙和降血糖作用。也可以預(yù)防心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病、各種癌癥、骨質(zhì)疏松癥等。 路易波士茶多糖 一項(xiàng)研究從路易波士茶中分離得到均一酸性多糖(ALPs) ,水溶性多糖ALP由β-糖苷鍵連接,含有吡喃糖環(huán),主要由巖藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖組成。 結(jié)合RT-PCR結(jié)果推測(cè),ALP可能通過降低Cyp2e1和Keap1的mRNA表達(dá),增加Nrf2和HO-1的mRNA表達(dá),激活Cyp2e1/Keap1-Nrf2-HO-1信號(hào)通路,調(diào)控下游抗氧化酶活性和炎癥因子表達(dá),減輕氧化應(yīng)激損傷和炎癥反應(yīng)造成的損傷,從而改善急性酒精性肝損傷。 路易波士茶多糖對(duì)腸道菌群的影響 多樣性 急性酒精性肝病模型對(duì)照組(MC)的物種多樣性和豐富度顯著降低(p≤0.05)。高劑量和低劑量ALP處理組的物種多樣性和豐富度有所增加,其中高劑量組的增加更為顯著。 干預(yù)后改善的菌群 ALP 干預(yù)后疣微菌豐度顯著升高(p≤0.01),而脫硫桿菌豐度及F / B值均降低,但差異不顯著。 腸道菌群中乳酸桿菌科的豐度與肝臟 AST 和 ALT 水平呈負(fù)相關(guān)。小鼠ALP干預(yù)后,乳酸桿菌科的豐度顯著增加(p ≤ 0.05),而Rikenellaceae的豐度顯著降低(p ≤ 0.05)。 ALP 顯著改善了小鼠急性酒精性肝損傷中Alloprevotella和Alistipes豐度顯著降低的情況( p ≤ 0.05)。 “腸-肝軸”途徑 對(duì)屬級(jí)別排名前20位的菌種進(jìn)行了 Spearman 相關(guān)性分析。
推測(cè)ALP可能通過“腸-肝軸”通路促進(jìn)腸道菌群與抗氧化酶及炎癥因子相互作用,從而減輕酒精性肝損傷,而上述菌群與酒精損傷標(biāo)志物、抗氧化酶及炎癥因子的表達(dá)均密切相關(guān)。 酒精及其代謝產(chǎn)物會(huì)影響腸道菌群的平衡和組成,導(dǎo)致腸道功能受損。這反過來又會(huì)影響肝臟健康,而肝臟健康與腸道菌群穩(wěn)態(tài)密切相關(guān)。腸道和肝臟之間的相互作用被稱為“腸-肝軸”通路。 地黃多糖 地黃是玄參科地黃屬植物,在我國(guó)擁有久遠(yuǎn)的藥用歷史,作為滋陰補(bǔ)腎的傳統(tǒng)中藥,也被《神農(nóng)本草經(jīng)》列為上品。 多糖是地黃中的主要活性成分之一。地黃多糖具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗氧化、抗衰老等多種生物活性。 迄今為止,從地黃中分離純化了20多種多糖,主要由阿拉伯糖、鼠李糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖、木糖、巖藻糖和半乳糖酸組成。 地黃多糖能增加DSS誘發(fā)小鼠的體質(zhì)量指數(shù)和結(jié)腸長(zhǎng)度、降低DAI評(píng)分,改善組織病理學(xué)損傷。同時(shí),地黃多糖能阻斷NF-κB信號(hào)通路,降低細(xì)胞內(nèi)促炎因子表達(dá),減輕炎癥,增加緊密連接蛋白表達(dá),維持腸道上皮屏障。 地黃多糖可能在腸道微生物作用下發(fā)酵轉(zhuǎn)化為SCFAs,增加腸道中乙酸、丙酸和丁酸的含量,起到緩解IBD的作用。 擬桿菌屬、乳酸桿菌屬、Alistipes是導(dǎo)致DSS結(jié)腸炎組腸道微生物組失衡的關(guān)鍵細(xì)菌類型,而補(bǔ)充地黃多糖可以逆轉(zhuǎn)這種有害變化。 五指毛桃根多糖 五指毛桃,又叫粗葉榕(Ficus hirta Vahl),常被用作滋補(bǔ)品的草藥成分,以其豐富的多糖含量和生物活性而聞名。 一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)HVP-3 對(duì)腸道微生物群產(chǎn)生影響: 下列菌群富集:
FHVP-3 抑制了下列機(jī)會(huì)性致病菌屬的豐度:
作為可發(fā)酵底物,F(xiàn)HVP-3 還增加了短鏈脂肪酸的濃度,包括乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽。FHVP-3 對(duì)脂多糖 (LPS) 誘導(dǎo)的 RAW 264.7 巨噬細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的抗氧化活性和顯著的抗炎作用。 doi.org/10.1021/acsfoodscitech.3c00626 大蒜多糖 大蒜多糖 (GP) 占大蒜干重的 75% 以上。它們的特征是具有 2,1- β - d -Fruf 主鏈和 2,6- β - d -Fruf 分支的果聚糖。 研究表明,大蒜多糖在調(diào)節(jié)腸道微生物群方面發(fā)揮著作用,但它們是否具有維持腸道健康的全面功能并可作為有效的益生元仍不清楚。 為了探索這一點(diǎn),通過管飼法給昆明小鼠施用不同劑量的大蒜多糖(1.25-5.0g/kg 體重)和菊粉(作為陽(yáng)性對(duì)照),并評(píng)估它們對(duì)腸道上皮、化學(xué)和生物屏障的影響。還使用洛哌丁胺建立了便秘模型,以研究大蒜多糖對(duì)緩解便秘的潛在影響。 施用大蒜多糖顯著上調(diào)昆明小鼠小腸組織中緊密連接蛋白和粘蛋白的表達(dá)。大蒜多糖提高了盲腸丁酸含量,降低了脫硫桿菌的豐度,并降低了厚壁菌門與擬桿菌門的比例(F/B)。大蒜多糖還促進(jìn)了 Bacteroides acidifaciens、Clostridium saccharogumia的生長(zhǎng)。 Tax4Fun 功能預(yù)測(cè)表明,大蒜多糖具有預(yù)防人類疾病的潛力,可降低胰島素抵抗、傳染病和耐藥性的風(fēng)險(xiǎn)。 大蒜多糖還通過增強(qiáng)小腸轉(zhuǎn)運(yùn)、軟化糞便稠度、加速排便和促進(jìn)興奮性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,在緩解洛哌丁胺引起的便秘癥狀方面表現(xiàn)出有益作用。 槐耳多糖 多年來,槐耳 (Trametes robiniophila Murr) 一直被用于藥物治療。槐耳含有多種成分,包括多糖、蛋白質(zhì)、酮和生物堿,其中蛋白聚糖和多糖是主要的生物活性成分。 槐耳提取物具有免疫調(diào)節(jié)活性,并可通過激活自噬、抑制鐵死亡、抑制內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等過程對(duì)細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用。研究表明,槐耳水提取物可通過抑制NLRP3炎癥囊泡活化,減輕腸道屏障損傷和炎癥反應(yīng),并抑制DSS和氧化偶氮甲烷 (AOM) 聯(lián)合誘導(dǎo)的結(jié)腸腫瘤形成。 可緩解 DSS 引起的腸道菌群紊亂 一項(xiàng)小鼠研究顯示,槐耳多糖干預(yù)顯著逆轉(zhuǎn)了 DSS 引起的Muribaculaceae_unclassified、Anaerotruncus、Ruminococcaceae_unclassified豐度的下降以及Escherichia-Shigella豐度的增加( p < 0.05)。 其中,Muribaculaceae_unclassified是健康人中發(fā)現(xiàn)的腸道微生物,參與丁酸代謝和色氨酸代謝,可產(chǎn)生對(duì)人體有益的短鏈脂肪酸。 相關(guān)性分析,Muribaculaceae_unclassified與結(jié)腸長(zhǎng)度、SOD 和 T-AOC 呈正相關(guān),而與 DAI 評(píng)分以及炎癥和氧化指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)。 Anaerotruncus與結(jié)腸長(zhǎng)度、SOD 和 T-AOC 呈正相關(guān),但與炎癥標(biāo)志物 LPS、MDA 和 MPO 呈負(fù)相關(guān)。 黃芩多糖 黃芩的根通常用作藥物,用于清熱利濕、瀉火解毒。多糖是黃芩的最重要成分之一。 一種來自黃芩的多糖通過抑制 NF-κB 信號(hào)傳導(dǎo)和NLRP3 炎癥小體活化來改善潰瘍性結(jié)腸炎。在多糖的分離和純化過程中,研究人員還獲得了另一種名為 SP2-1 的均質(zhì)多糖。SP2-1由甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和巖藻糖組成。 研究人員發(fā)現(xiàn)其對(duì)腸道菌群紊亂、腸道屏障改善以及短鏈脂肪酸產(chǎn)生影響。 在UC患者中,SP2-1顯著抑制了促炎性細(xì)胞因子IL-6,IL-1β和TNF-α。 潰瘍性結(jié)腸炎患者的屏障完整性被破壞,TJ 蛋白的表達(dá)發(fā)生改變,SP2-1增加小鼠TJ蛋白的表達(dá),修復(fù)腸道屏障。 SP2-1對(duì)腸道菌群的影響 SP2-1組的糞便微生物群多樣性明顯高于DSS組。 臨床上,潰瘍性結(jié)腸炎患者的雙歧桿菌和乳酸桿菌的豐度降低。與模型組相比,SP2-1 組的雙歧桿菌、乳酸桿菌和Roseburia的水平提高。 而擬桿菌和葡萄球菌的種群受到抑制。腸道菌群中存在過量的擬桿菌和葡萄球菌對(duì)腸道免疫系統(tǒng)有害。 Roseburia 通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞的發(fā)育和分化、增加抗炎細(xì)胞因子的分泌和抑制促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生來緩解UC。 枸杞多糖 枸杞多糖(簡(jiǎn)稱LBPs)是從枸杞中提取的一類多糖物質(zhì)。枸杞是一種多年生灌木,屬于茄科,枸杞多糖因其多樣的藥理活性和生理功能而受到越來越多的關(guān)注。 枸杞多糖 (LBPs)作為最重要的生物活性分子,可通過腸道微生物參與有益作用,包括調(diào)節(jié)代謝、降血糖、神經(jīng)保護(hù)、抗衰老、保護(hù)各種器官免受氧化應(yīng)激相關(guān)疾病的侵害。 枸杞多糖對(duì)腸道菌群的影響 癌癥 一般來說,抗癌化療藥物除了會(huì)誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡外,還會(huì)對(duì)腸道菌群產(chǎn)生不利影響,主要表現(xiàn)在腸絨毛縮短,乳酸桿菌和腸球菌豐度下降,節(jié)段絲狀菌豐度增加。而枸杞多糖治療可通過增加有益菌相對(duì)豐度來改善腸道環(huán)境和免疫功能,逆轉(zhuǎn)環(huán)磷酰胺引起的有害菌(瘤胃擬桿菌科、Longibraceae、脫硫弧菌和厭氧擬桿菌科)相對(duì)豐度的增加。 還發(fā)現(xiàn)毛螺菌科、瘤胃菌科、脫鐵菌科、脫硫弧菌科、Aneoplasmataceae與細(xì)胞因子IL-2、IL-6、IL-1β、TNF-α、IFN呈負(fù)相關(guān)。因此,主要腸道菌群的相對(duì)豐度可能與免疫調(diào)節(jié)有關(guān)。 厚壁菌門與擬桿菌門(F/B)比例的變化與許多疾病狀態(tài)有關(guān),它被視為菌群失調(diào)的重要指標(biāo),有助于了解肝臟和代謝疾病的發(fā)展。枸杞多糖可降低高脂飲食大鼠的 F/B 比,表明補(bǔ)充枸杞多糖有助于調(diào)節(jié)腸道菌群失調(diào)。 doi.org/10.1080/10408398.2022.2128037 神經(jīng)系統(tǒng) 枸杞多糖可通過調(diào)節(jié)腸道菌群-腸-腦軸的神經(jīng)免疫通路,對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生多方面的保護(hù)作用。枸杞多糖可改善菌群失調(diào)、腸道屏障受損等問題,并通過抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)自噬等機(jī)制發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)效應(yīng)。
肝臟 枸杞多糖能夠影響NAFLD患者的腸道菌群組成、腸道屏障及肝臟炎癥。
代謝(肥胖、糖尿?。?/strong> 肥胖個(gè)體的研究中,腸道內(nèi)F/B比例較高,因此推測(cè)腸道內(nèi)F/B比例與肥胖呈顯著正相關(guān)。 后續(xù)研究發(fā)現(xiàn),LBPs可通過調(diào)節(jié)腸道菌群組成和短鏈脂肪酸生成來改善肥胖。 枸杞多糖可作為2型糖尿病的潛在輔助藥物。 LBPs能調(diào)節(jié)腸道菌群,激活大鼠腸黏膜TLR2+上皮細(xì)胞γδT細(xì)胞,增強(qiáng)腸道屏障功能,改善糖尿病。此外,LBPs能明顯降低血漿中促炎性細(xì)胞因子IL-1β、IL-6、IL-17A和TNF-α,而抗炎性細(xì)胞因子IL-10水平在糖尿病大鼠中有所升高。 哮喘 枸杞多糖還可以通過直接或間接地改變腸道菌群,參與炎癥介質(zhì)的調(diào)控,從而改善肺功能和過敏性哮喘癥狀。 腸道菌群測(cè)序分析顯示,LBPs能夠促進(jìn)哮喘小鼠腸道中乳酸桿菌和雙歧桿菌增加,并降低厚壁菌門和放線菌水平,通過腸道介導(dǎo)緩解哮喘。 巖藻多糖 巖藻糖(Fucose),參與構(gòu)成腸上皮細(xì)胞(IEC)頂端表達(dá)的聚糖,并介導(dǎo)腸道中的許多生物過程,尤其是宿主-微生物相互作用。 釋放的巖藻糖可被微生物用作膳食聚糖、能量來源或合成結(jié)構(gòu)蛋白。腸道中巖藻糖的變化影響微生物群的定植。 巖藻多糖 巖藻多糖是一種含有巖藻糖和硫酸基團(tuán)的多糖,可改善糖尿病腎病。 一項(xiàng)小鼠研究發(fā)現(xiàn),巖藻多糖可顯著改善腎小球?yàn)V過率高濾過和腎纖維化,其機(jī)制與短鏈脂肪酸產(chǎn)生菌富集、增加盲腸內(nèi)乙酸濃度、提高腎臟ATP水平以及改善線粒體功能障礙有關(guān)。此外,巖藻多糖還可通過抑制MAPKs通路來改善腎臟炎癥和纖維化。總之,巖藻多糖可通過改善線粒體氧化應(yīng)激和抑制MAPKs通路,靶向腸道菌群-線粒體軸,改善早期糖尿病腎病。 桑葉多糖 桑葉的藥用功能最早在2000多年前的漢代被發(fā)現(xiàn),并記載于《神農(nóng)本草經(jīng)》。明代李時(shí)珍在《本草綱目》中對(duì)桑葉的藥用功效有更詳細(xì)的描述,包括活血化瘀、祛風(fēng)、清熱解毒等功能。桑葉已被列入國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)公布的食藥同源資源名單。 桑葉多糖(Mulberry Leaves Polysaccharides,MLPs)是從桑樹(Morus alba L.)葉片中提取的一種植物多糖。它們是桑葉中主要的活性成分之一,由多種單糖組成,主要包括木糖、阿拉伯糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、甘露糖等。 桑葉多糖對(duì)人體的影響 桑葉多糖具有多種生物學(xué)活性,包括降低血糖、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗菌、抗凝和調(diào)節(jié)腸道菌群等。這些活性使得MLPs在醫(yī)藥和食品領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。并且安全、有效、低毒、副作用小。 doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128669 桑葉多糖對(duì)腸道菌群的影響 桑葉多糖通過調(diào)節(jié)腸道菌群的平衡,進(jìn)而對(duì)人體的健康產(chǎn)生積極的影響。以下是桑葉多糖影響的腸道菌群及其變化情況: 桑葉多糖能夠調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸和腸道菌群的相對(duì)豐度,降低真細(xì)菌與過敏性細(xì)菌的比例,從而改善腸道屏障功能。 沙棘多糖 沙棘果實(shí)在藏族食品和藥物中已有數(shù)千年的傳統(tǒng)。沙棘多糖 (SP) 是沙棘果實(shí)中的主要功能成分之一。 對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠:沙棘多糖治療提高了 p-AMPKα 和 PPARα 蛋白的表達(dá),刺激了小鼠肝臟中 ACC1 的磷酸化,并抑制了 FAS、PPARγ 和 CD36 的蛋白表達(dá)。 沙棘多糖上調(diào)Muribaculaceae_unclassified、雙歧桿菌、Rikenellaceae_RC9_gut_group、Alistipes、Bacteroides的比例,并下調(diào)Lactobacillus、 Firmicutes_unclassified 、Dubosiella Bilophila、 Streptococcus 的比例,重組了HFD誘導(dǎo)的肥胖小鼠的腸道微生物群。 此外,糞便中的微生物代謝物短鏈脂肪酸 (SCFAs) 的產(chǎn)生也有所增加。此外,相關(guān)性分析結(jié)果表明沙棘多糖的肥胖改善作用與糞便中的SCFAs水平高度相關(guān)。因此,沙棘多糖對(duì)肝臟脂質(zhì)代謝的調(diào)節(jié)可能是由于腸道微生物群的變化和SCFAs產(chǎn)生量的增加。這些結(jié)果表明,沙棘多糖可以通過調(diào)節(jié)腸-肝軸發(fā)揮改善肥胖的潛在營(yíng)養(yǎng)保健作用。 蘑菇多糖 蘑菇多糖是一類存在于蘑菇中的生物活性多糖,它們包括但不限于幾丁質(zhì)、甘露聚糖、半乳糖聚糖、木聚糖、葡聚糖、云芝多糖、靈芝多糖、半纖維素。這些多糖在蘑菇細(xì)胞壁中含量豐富,賦予蘑菇獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和生物活性。 蘑菇多糖的功效 蘑菇多糖對(duì)人體具有多種潛在的健康益處。它們可以增強(qiáng)免疫系統(tǒng)、具有抗腫瘤活性、調(diào)節(jié)腸道菌群、抗氧化、抗糖尿病、抗衰老作用。 蘑菇多糖對(duì)腸道菌群的影響 促進(jìn)益生菌生長(zhǎng) 蘑菇多糖通過選擇性地促進(jìn)益生菌的生長(zhǎng),增強(qiáng)腸道健康。例如,靈芝和茯苓中的多糖被發(fā)現(xiàn)可以增加有益細(xì)菌的數(shù)量,這些細(xì)菌可以對(duì)抗肥胖、產(chǎn)生短鏈脂肪酸和乳酸。香菇中的多糖也顯示出對(duì)嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)有促進(jìn)作用。 抑制病原菌 蘑菇多糖能夠通過增強(qiáng)腸道屏障功能和促進(jìn)益生菌的生長(zhǎng)來間接抑制病原菌。雙孢蘑菇中的多糖已被證明可以限制大腸桿菌的生長(zhǎng)。 增強(qiáng)腸道屏障功能 蘑菇多糖通過增強(qiáng)腸道上皮細(xì)胞的功能,提高腸道屏障的完整性,減少有害物質(zhì)的滲透。云芝(Trametes versicolor)中的多糖肽PSK和PSP能夠調(diào)節(jié)腸道菌群,增加有益菌雙歧桿菌和乳桿菌的數(shù)量,同時(shí)減少有害菌如梭狀芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌。在降低腹瀉、艱難梭菌感染、炎癥性腸病等方面發(fā)揮作用。 調(diào)節(jié)免疫反應(yīng) 蘑菇多糖通過激活腸道相關(guān)淋巴組織,增強(qiáng)機(jī)體的免疫反應(yīng)。靈芝多糖能刺激和增加免疫細(xì)胞如自然殺傷細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的數(shù)量。 產(chǎn)生短鏈脂肪酸 蘑菇多糖在腸道發(fā)酵過程中產(chǎn)生短鏈脂肪酸,這些物質(zhì)對(duì)維持腸道健康和調(diào)節(jié)宿主代謝具有重要作用。蠔菇(Pleurotus ostreatus)中的β-葡聚糖衍生物能夠誘導(dǎo)前列腺癌細(xì)胞的凋亡,并且顯示出免疫調(diào)節(jié)、巨噬細(xì)胞激活、抗腫瘤和免疫刺激活性。 08 結(jié) 語(yǔ) 多糖的多樣性和復(fù)雜性使其在人體內(nèi)的作用千變?nèi)f化,它們能夠通過與腸道菌群的互動(dòng),從調(diào)節(jié)免疫功能到改善代謝性疾病等。 然而,利用天然多糖通過腸道菌群治療疾病仍存在一些限制和挑戰(zhàn)。對(duì)腸道菌群和多糖之間相互作用的全面了解需要進(jìn)一步研究,由于大多數(shù)研究都是在動(dòng)物身上進(jìn)行的,因此開展研究多糖-微生物組-疾病相互作用的臨床試驗(yàn)并實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。 幸運(yùn)的是,隨著生命科學(xué)領(lǐng)域新興技術(shù)的發(fā)展,我們有了更多的工具來揭示這些復(fù)雜問題。高通量測(cè)序技術(shù)、多組學(xué)技術(shù)、人工智能和大數(shù)據(jù)分析的交叉融合,為研究多糖和腸道菌群的相互作用提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持,推動(dòng)了這一領(lǐng)域的快速發(fā)展。 此外,多糖與腸道菌群之間的相互作用不僅揭示了多糖的生物活性,也突顯了腸道菌群對(duì)健康的重要貢獻(xiàn)。多糖與腸道菌群的相互作用為我們提供了一個(gè)全新的視角,了解個(gè)體的腸道菌群組成,不僅有助于我們理解自身的健康狀況,更為個(gè)性化的營(yíng)養(yǎng)和健康管理提供了科學(xué)依據(jù)。腸道菌群檢測(cè)可以揭示個(gè)體對(duì)多糖等營(yíng)養(yǎng)成分的響應(yīng)差異,從而為制定個(gè)性化的飲食和治療計(jì)劃提供指導(dǎo)。 注:本賬號(hào)內(nèi)容僅作交流參考,不作為診斷及醫(yī)療依據(jù)。 相關(guān)閱讀: 主要參考文獻(xiàn) |
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