资讯 > 专家原创 > 菌群靶向性食品正在成为生命健康领域的新热点
肠道菌群,人体的虚拟器官
人体肠道是一个复杂的生态系统,拟杆菌门、厚壁菌门、放线菌门、变形菌门、梭杆菌门和疣微菌门是肠道菌群的常见细菌门,其中拟杆菌门和厚壁菌门的丰度占整个肠道菌群的90%以上。人体肠道菌群是栖息在肠道中的所有微生物(主要是细菌)的集合体。因为它具有多种功能,如营养代谢、药物代谢,以及与人体的免疫系统合作对抗病原微生物的定植,所以被认为是身体的虚拟器官。
肠道菌群平衡可有效阻止致病菌在人体内过度生长、阻止病毒感染,对宿舍的免疫系统有调节作用,影响宿主细胞增殖和血管化,调节肠道内分泌功能、神经信号、骨密度等,并提供生物能源起源、重要的维生素、神经递质、还有许多未知的化合物。其次,还参与胆汁盐的代谢,对药物及其治疗可起到修饰作用,还可消除外来的毒 性物质。除此以外,肠道菌还参与调节人体的多个代谢途径,其稳态的失衡易导致炎性肠病、糖尿病、恶性肿瘤及肥胖等疾病的发生。
演化视角下的菌群靶向性食品
在生命协同进化历程中,人类与肠道微生态系统形成了精密的代谢对话机制。这种跨越宿主与微生物的调控网络,为现代营养干预提供了全新视角。基于此,菌群靶向性食品逐渐成为精准营养领域的研究焦点,其核心在于通过特定膳食组分实现菌群结构的定向调控。
近年研究揭示了膳食-菌群互作的分子路径:①益生元类物质通过代谢重编程影响微生物生态,如低聚半乳糖可特异性富集罗斯氏菌属,其产生的丙酸盐能增强肠屏障功能;②植物化学物展现双向调节特性,石榴多酚不仅能促进拟杆菌门增殖,还可抑制变形菌门的致病性扩张;③膳食纤维的发酵产物短链脂肪酸(SCFA)已被证实可激活G蛋白偶联受体信号通路,介导全身性代谢调节。
菌群靶向性食品的临床转化与创新应用
菌群靶向性食品在代谢性疾病管理中的突破性进展值得关注:1)针对肥胖干预,含抗性淀粉的改良谷物能显著提升产丁酸盐菌属丰度,通过激活AMPK通路改善胰岛素敏感性;2)在炎症性肠病领域,富含花色苷的黑米提取物被证实可下调TLR4/NF-κB通路活性,其疗效与普氏栖粪杆菌的定植率呈正相关;3)新兴研究发现,南极磷虾油中的ω-3磷脂能特异性促进Akkermansia muciniphila菌增殖,该机制对非酒精性脂肪肝具有显著改善作用。
菌群靶向的前沿发展与技术融合
当前菌群靶向性食品研究呈现三大趋势:①宏基因组指导的个性化膳食算法开发,结合机器学习预测菌群代谢表型;②工程化益生菌与功能因子的递送系统创新,如pH敏感型微胶囊技术;③多组学整合分析平台的建立,实现从菌群基因簇到宿主表型的全链条解析。最新临床试验(NCT04567888)表明,基于菌群分型的精准营养干预可使2型糖尿病缓解率提升42%。
开启精准医学营养的新纪元
这种革新标志着人类从单纯营养供给转向宿主-微生物共代谢调控,为慢性疾病管理提供了全新的生物界面。尤其是精准检测和精准干预技术的突破,下一代菌群导向型营养方案有望实现时空特异性调控,开启精准医学营养的新纪元。在代谢综合征(如糖尿病、肥胖)、心血管疾病等领域具有较好的发展前景。例如,通过膳食纤维和特定益生菌调节肠道菌群,减少血糖波动和炎症反应。
在儿童营养领域:针对营养不良或发育迟缓的儿童,菌群靶向配方可改善肠道吸收功能,促进生长。在老年健康领域:老年人肠道菌群多样性下降,靶向补充益生菌或后生元可延缓衰老相关疾病(如认知衰退)。在情绪与神经系统健康方面,肠道菌群通过“肠脑轴”影响情绪和认知功能。例如:猴头菇提取物和特定益生菌(如瑞士乳杆菌)可缓解焦虑和压力。
临床试验显示,益生菌可能阻断阿尔茨海默症的病理进展。在代谢健康与体重管理方面,低糖、高蛋白或高脂肪的菌群靶向食品设计,结合益生菌(如乳杆菌属),可调节能量代谢,减少脂肪堆积,同时改善情绪相关性进食问题。在特医食品与功能食品创新菌群靶向成分(如低聚半乳糖、特定菌株)被纳入特医食品配方,用于术后康复、肠道炎症等场景。例如,高纯度低聚半乳糖可增强肠道屏障功能,减少病原体感染风险。
作者简介:
Martin.Yu,食品科技工作者、营养师,长期负责特殊食品研发工作,主要方向为:FSMP、益生菌、特膳食品。
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