全球肥胖患病率的上升是一個主要的社會經(jīng)濟負擔，肥胖與許多疾病的風險增加有關，包括糖尿病、心血管疾病和癌癥。

盡管人們努力改善生活方式選擇，提高對潛在病因的認識，但在預防和治療肥胖方面的長期成功似乎有限，因為飲食誘導的體重減輕在5年隨訪后僅維持約25%。

近年來，在了解腸道微生物群作為宿主能量和底物代謝調(diào)節(jié)器參與肥胖和相關心臟代謝并發(fā)癥方面取得了進展。因此，通過腸道微生物群靶向宿主代謝可能是飲食干預減輕體重的一項重要策略。

過去十年中，關于腸道微生物組對宿主代謝影響的研究數(shù)量呈指數(shù)增長，研究的數(shù)量和質量都在迅速發(fā)展，這些研究表明，基線微生物組成可以預測包括肥胖在內(nèi)的代謝綜合征。然而，研究同時表明微生物群組成的調(diào)節(jié)不可能會在所有條件下對人體代謝產(chǎn)生重要積極的影響，而這種影響取決于個體的特征，例如年齡、習慣性飲食、代謝表型和基線腸道微生物譜。

腸道微生物群的組成由可遺傳、人口統(tǒng)計和環(huán)境因素決定，包括出生時的分娩方式、年齡、性別、胃腸道轉運時間和藥物使用。但是諸多因素中，飲食已成為塑造和定義腸道微生物組的關鍵因素。

飲食尤其是膳食纖維等引起的腸道微生物群組成和功能變化與肥胖和相關疾病的發(fā)展有關。這些研究結果發(fā)現(xiàn)腸道微生物群的個體間差異可以作為對抗肥胖代謝疾病的更精確飲食方法的基礎。

本文將介紹有關飲食成分、腸道微生物組和宿主代謝之間相互作用的知識和研究成果，以及如何整合這些知識來制定基于精確的營養(yǎng)策略，以改善人類的體重控制和代謝健康。

腸道微生物組和宿主代謝表型

01 

肥胖和II型糖尿病中的腸道微生物組成

厚壁菌/擬桿菌門

腸道微生物群影響免疫功能和上皮完整性、能量和底物代謝以及葡萄糖穩(wěn)態(tài)。初步研究表明，與瘦個體相比，肥胖的人類和嚙齒動物的厚壁菌門與擬桿菌門的比例增加，但也有個別研究未能觀察到這種差異，甚至報告了比例下降。

多樣性和微生物基因豐富度

在代謝健康與不健康個體的比較中，代謝不健康組的α多樣性較低。而且重度肥胖癥患者的低微生物基因豐富度比例高達75%，而瘦或超重/中度肥胖癥患者的低微生物基因豐富度比例為23%-40%。

（小編推測可能是由于中重度肥胖人群其飲食比較豐富且量大，微生物不需要太多多余的基因就可以代謝獲得生存繁殖的食物，而較瘦的個體食物不太豐富，那么菌需要更多的基因才獲取生存的食物和繁殖生存）

具體菌屬

具體而言，顫螺菌屬(Oscillospira)和 紅蝽菌科(Coriobacteriaceae)的細菌與良好的代謝健康相關。 在一項包含正常體重和超重/肥胖人群的研究人群中，特定菌屬的豐度與代謝特征相關。 例如，產(chǎn)氣柯林氏菌、Dorea formicigenans 和 Dorea longicatena 在超重/肥胖人群中的豐度更高。

Akkermansia屬的細菌是最有說服力的證據(jù)，它與患肥胖癥和代謝綜合征的風險呈負相關。在超重/肥胖患者中，為期 3 個月的 Akkermansia muciniphila 補充劑可改善胰島素敏感性并降低肝功能障礙和炎癥的血液標志物。

基線菌屬

另一項研究表明，在瘦肉型個體中，嗜粘菌A.muciniphila和Alistipes obesi顯著富集，而在肥胖型個體中，Ruminococcus gnavus顯著富集。該研究還確定，當在基線檢查時高豐度存在的菌，如Blautia wexlerae 和 Bacteroides dorei 減肥前以高豐度存在時將有助于減肥。此外，基線普雷沃菌屬 （Prevotella）普氏菌豐度可以預測肥胖人群在膳食纖維干預減肥中是否可以成功。

此外，與健康個體相比，II型糖尿病患者和代謝受損個體表現(xiàn)出微生物功能改變和發(fā)酵能力降低，尤其是產(chǎn)丁酸鹽細菌豐度較低的個體。此外，胰島素抵抗個體的腸道微生物組可能具有增加的生物合成潛力，并減少了支鏈氨基酸（BCAA，主要由Prevotella copri，B. vulgatus驅動）的吸收和分解代謝，這與有害代謝效果有關。

總之，代謝受損個體的微生物基因豐富度和多樣性降低。腸道微生物群組成和功能的個體差異與飲食干預的反應變化有關。

02 飲食、大量營養(yǎng)素和微生物概況

在當前的西方世界，習慣性飲食結構已轉向高能量密集型食物，包括相對較高的飽和脂肪和簡單碳水化合物含量，以及較低的膳食纖維含量。尤其是膳食纖維的消耗，以及大量營養(yǎng)素的質量和消耗量都會強烈影響腸道微生物群的組成和功能。基于人群的宏基因組分析揭示了微生物組成和多樣性與60多種飲食因素的習慣飲食之間的關聯(lián)。這些因素包括能量和大量營養(yǎng)素的攝入，以及面包和軟飲料等特定食品的消耗。這些數(shù)據(jù)證實了飲食對塑造腸道微生物群的重要性。

飲食塑造腸型

在一項縱向單卵雙生子研究中，糞便微生物群分析表明，能量的習慣性攝入、不飽和脂肪酸（FA）的類型和可溶性纖維會影響微生物群的組成，尤其是擬桿菌屬和雙歧桿菌的豐度。微生物腸道類型與長期習慣性飲食密切相關，尤其是蛋白質和動物脂肪（擬桿菌屬）與碳水化合物攝入（普雷沃氏菌屬）相比。

與此一致，長期堅持地中海飲食與特定分類群以及腸道微生物譜的功能有關。腸道微生物組的組成是地中海飲食與心臟代謝疾病風險之間保護性關聯(lián)的調(diào)節(jié)因素。當比較習慣性高脂肪飲食和高碳水化合物飲食時，高脂肪飲食的微生物多樣性似乎較低。此外，與高（飽和）脂肪飲食和高碳水化合物/纖維飲食相比，微生物多樣性似乎更低。這種飲食誘導的失調(diào)被認為是肥胖癥代謝障礙的誘因。

飲食干預菌群變化較快，但是整齊菌群結構穩(wěn)定

雖然主要在動物模型中得到證實，但數(shù)量有限的人體研究表明，飲食干預引起的微生物組成和功能改變可能已經(jīng)在飲食攝入改變后的幾周甚至幾天內(nèi)發(fā)生。在人類中，在嚴格轉向完全以植物或動物為基礎的飲食后，發(fā)現(xiàn)了適度的微生物變化。這些相當極端的飲食干預形式提供了對飲食-腸道微生物組相互作用的潛在機制的見解，并表明飲食干預引起的微生物變化可能會非常迅速地發(fā)生。

與此一致，一項小型控制喂養(yǎng)研究顯示，在開始高脂肪/低纖維或低脂肪/高纖維飲食后 24 小時內(nèi)微生物組組成發(fā)生了變化，盡管在整個為期 10 天的研究中腸型特征保持穩(wěn)定。這些研究結果表明，成年人存在微生物復原力的趨勢，這可能與長期習慣性飲食攝入有關。然而，由于缺乏對腸型動力學和復原力的理解，細菌腸型的概念受到了其他幾項研究的質疑。

一項為期 1 年的干預研究比較了限制能量的地中海飲食和增加體力活動與等熱量地中海飲食對超重/肥胖成年人的影響，結果顯示兩組之間腸道菌群組成的變化存在顯著差異。盡管如此，兩種飲食的微生物轉移趨勢是相同的。這表明飲食模式對于腸道微生物的整齊遷移起關鍵作用。

飲食與腸道和宿主代謝中的糖酵解和蛋白水解發(fā)酵之間的相互作用

Jardon KM et al., Gut. 2022

膳食纖維的發(fā)酵主要發(fā)生在近端結腸并產(chǎn)生 SCFA，既可以用作腸細胞的燃料，也可以充當外周信號分子。SCFA 通過影響 GLP-1 和 PYY 的分泌，參與集中調(diào)節(jié)食物攝入和能量消耗。

蛋白質發(fā)酵主要發(fā)生在遠端結腸并產(chǎn)生更多樣化的代謝物，包括與腸道和代謝健康有害影響的 BCFA。

綠框表示 SCFAs 對周圍器官代謝過程的影響。

藍色邊框表示蛋白水解發(fā)酵產(chǎn)物的相反方向位點方向（虛線）或未知方向（無線）的影響。

BCFA，支鏈脂肪酸；FA，脂肪酸；GLP-1，胰高血糖素樣肽 1；PYY，肽YY；SCFA，短鏈脂肪酸；TMAO，三甲胺 N-氧化物。

膳食碳水化合物代謝、微生物組成和代謝健康

成人腸道微生物組的塑造在生命早期就已經(jīng)開始，這取決于諸如暴露于母體微生物組、分娩方式和早期暴露于膳食成分等因素。在所有生命階段影響腸道微生物群組成和功能的眾多因素中，飲食是調(diào)節(jié)特定細菌種類及其功能的豐度的關鍵。反之亦然，個人對某種飲食或飲食成分的反應可能在很大程度上受腸道微生物群特征的影響。

01 微生物組和糖酵解發(fā)酵

腸道微生物群能夠發(fā)酵宿主無法獲得的食物成分。小腸中不能被酶分解的膳食纖維和其他復雜碳水化合物可以（部分）被大腸中的細菌發(fā)酵，這一般是細菌作為首選能源，發(fā)酵后產(chǎn)生微生物產(chǎn)品，如短鏈脂肪酸（主要是乙酸鹽、丙酸鹽和丁酸鹽）。

主要的產(chǎn)丁酸菌屬于厚壁菌門，尤其是：

Faecalibacterium prausnitzii、Clostridium leptum、Eubacterium rectale 、Roseburia.

其他短鏈脂肪酸的產(chǎn)生由雙歧桿菌等細菌介導，雙歧桿菌在碳水化合物發(fā)酵過程中產(chǎn)生乙酸鹽和乳酸。此外，A. muciniphila 物種同時產(chǎn)生丙酸鹽和乙酸鹽。

穩(wěn)定同位素技術與13?C標記的短鏈脂肪酸可根據(jù)呼吸、尿液和血液分析對體內(nèi)結腸產(chǎn)生的短鏈脂肪酸進行量化。短鏈脂肪酸主要在結腸中形成，其中約95%隨后被吸收。

短鏈脂肪酸的作用

丁酸鹽主要用作結腸細胞的主要能量來源，而丙酸鹽和乙酸鹽則通過門靜脈進入肝臟。特別是，乙酸鹽在進入體循環(huán)后也能到達外周組織，引起多種代謝和飽腹感相關效應。

短鏈脂肪酸可與G蛋白偶聯(lián)受體（GPRs）結合。研究最好的受體包括GPR41、GPR43、GPR109a和GPR164，它們在大量細胞中表達，包括結腸上皮、胰腺β細胞、免疫細胞和周圍組織，如脂肪組織。

短鏈脂肪酸對外周組織的影響包括脂肪生成、抑制脂肪組織脂肪分解（尤其是通過乙酸鹽）和減輕脂肪細胞炎癥、骨骼肌脂質氧化能力增加、胰腺胰島素分泌和β細胞功能增加，肝臟的胰島素敏感性和脂質氧化增加并改變腸-腦相互作用。但是注意這些數(shù)據(jù)主要來自體外和嚙齒動物研究。

短鏈脂肪酸減脂（人類研究）

在人類研究中發(fā)現(xiàn)，長期結腸丙酸鹽輸送可防止體重增加，減少腹部肥胖和肝細胞內(nèi)脂質含量，并防止超重成年人胰島素敏感性的惡化。與這些發(fā)現(xiàn)一致，人體內(nèi)數(shù)據(jù)表明，在超重或肥胖的成年人中，飲食誘導微生物短鏈脂肪酸產(chǎn)生變化或直接結腸短鏈脂肪酸輸注后，空腹脂質氧化和靜息能量消耗增加。

02 膳食纖維與代謝健康

碳水化合物的消化是一個復雜的過程，涉及攝入的碳水化合物類型的特定酶。大多數(shù)可消化的膳食碳水化合物在小腸中被消化和吸收，而某些不可消化的碳水化合物，包括抗性淀粉和膳食纖維，很容易被結腸中含量最高的腸道微生物發(fā)酵。

膳食纖維對腸道菌群的有益影響

膳食纖維已被證明對與健康益處相關的腸道微生物群的組成和功能具有顯著影響。這些因膳食纖維的結構、物理和化學特性可能會有所不同，例如水溶性、粘度、粘合和膨脹能力以及發(fā)酵性。高度可發(fā)酵的纖維，如 β-葡聚糖、菊粉和低聚半乳糖，在對微生物群組成和腸道代謝物產(chǎn)生的影響方面得到了很好的定義，而不溶性纖維雖然部分發(fā)酵，但大多數(shù)人都知道它們對糞便的有益作用一致性和結腸傳輸時間。

攝入高纖維飲食有益地影響宿主的健康，其中包括影響葡萄糖和脂質代謝。重要的機制包括調(diào)節(jié)營養(yǎng)吸收或產(chǎn)生短鏈脂肪酸，但有關膳食纖維對健康影響的數(shù)據(jù)存在爭議。

對于膳食纖維研究中不一致發(fā)現(xiàn)的解釋：

需考慮膳食纖維多樣化

首先，在大多數(shù)人體研究中，只補充了一種特定的可發(fā)酵纖維，因此只刺激了一種或幾種個體（潛在有益的）細菌屬。后者的后果可能是其他必需細菌或核心菌屬的豐度減少，這可能導致微生物生態(tài)系統(tǒng)的不平衡。因此，結合刺激多種不同細菌屬的不同纖維可能對維持微生物豐富度以及對免疫狀態(tài)和代謝健康產(chǎn)生更顯著的（相加或協(xié)同）影響很重要，所以多樣化膳食纖維和飲食攝入對于健康益處的微生物調(diào)節(jié)更有用。

有趣的是，一項研究表明，結腸中產(chǎn)生短鏈脂肪酸的部位可能是代謝健康的決定因素。急性遠端結腸乙酸鹽給藥增加了超重男性的循環(huán)乙酸鹽濃度，增加了脂肪氧化和刺激飽腹感激素 PYY，并降低了血漿腫瘤壞死因子-α。與遠端輸注相比，近端結腸中的乙酸鹽給藥不影響代謝特征。因此，通過結合不同的膳食纖維和/或更復雜的膳食纖維，針對遠端結腸中微生物物種的膳食纖維可用性和短鏈脂肪酸形成，可能是改善免疫和代謝健康的有前景的策略。

TIPs

短鏈脂肪酸在一定范圍內(nèi)是越高越好，但是超過一定范圍，也會產(chǎn)生害處。例如，高纖維飲食增加丁酸鹽，誘導Stx受體球形三酰神經(jīng)酰胺表達從而促進致病大腸桿菌定植。

此外，有益的短鏈脂肪酸一般需要通過結腸部位的菌群發(fā)酵產(chǎn)生，如果外源性的補充攝入，例如，丙酸鹽有助于防止食物上霉菌，被廣泛使用于烘焙食物、動物飼料和人造調(diào)味品中。如果長期攝入過量含有丙酸鹽的食物，可能會增加人類患糖尿病和肥胖癥的風險。

需考慮基線微生物組或代謝表型

其次，到目前為止，大多數(shù)膳食纖維干預研究都沒有考慮基線微生物組或代謝表型?；€腸道微生物組的特征可能與飲食干預結果密切相關。例如，已經(jīng)表明腸道微生物群對膳食纖維（抗性淀粉與非淀粉多糖）的反應可以根據(jù)肥胖男性的基線微生物多樣性來預測。高微生物多樣性與微生物群的較低膳食反應性相關，這可能支持腸道微生物的更高多樣性與微生物生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有關的假設。

與此一致，與基因計數(shù)低的個體相比，基線時的高微生物基因計數(shù)與對減肥飲食的不太明顯的反應有關。在低基因計數(shù)組中，基因豐富度和臨床參數(shù)有所改善，盡管在基因豐富度低的個體中炎癥標志物的變化不太明顯。

一項針對肥胖個體的研究表明，不是基線微生物多樣性而是厚壁菌門的基線豐度預測了個體微生物群的飲食反應?？傊?，這些發(fā)現(xiàn)表明微生物多樣性并不總是飲食反應性的預測指標，這意味著需要進一步研究以更好地了解復雜的飲食-微生物組-宿主代謝相互作用。

習慣性飲食和纖維攝入量

作為對菊粉型果聚糖益生元的反應，具有高習慣性膳食纖維攝入量的健康個體的腸道菌群組成發(fā)生了更大的變化，而習慣性纖維攝入量低的人腸道菌群似乎更能適應變化。在II型糖尿病患者中進行的一項研究表明，膳食纖維促進了一組精選的產(chǎn)生短鏈脂肪酸的菌株，而許多其他微生物，包括蛋白水解發(fā)酵中的微生物，要么減少要么不變，表明微生物基因豐富度總體下降。糞便短鏈脂肪酸增加，尤其是丁酸鹽，伴隨著葡萄糖穩(wěn)態(tài)的改善。因此，如幾項人類纖維膳食干預研究所示，更高的微生物基因豐富度本身可能無益，但生理結果可能更依賴于微生物網(wǎng)絡的功能。

在一項調(diào)查 6 周全麥飲食對體重變化影響的研究中，普雷沃氏菌屬的高基線豐度與超重、健康成年人的體重減輕程度較高相關。這些發(fā)現(xiàn)表明，作為對特定飲食干預的反應，腸道微生物群的影響調(diào)節(jié)劑具有預測能力。

此外，發(fā)現(xiàn)超重、前驅糖尿病個體與瘦個體相比，對短期施用長鏈菊粉和抗性淀粉的微生物多樣性和餐后胰島素敏感性的變化的反應降低。與此一致，最近的研究表明，基線腸道微生物特征可以預測補充 3 個月長鏈菊粉后 BMI 的變化，這種效應在不同個體的糞便微生物群定植的小鼠中得到了復制。

有趣的是，可溶性菊粉纖維已被證明可以降低空腹血糖受損人群的胰島素抵抗，但不能降低葡萄糖耐量受損的人群。鑒于空腹血糖受損與肝臟胰島素抗性密切相關的發(fā)現(xiàn)，后一發(fā)現(xiàn)可能表明纖維 - 腸道微生物群 - 宿主代謝串擾中的組織特異性。

總體而言，益生元膳食纖維對代謝健康結果的有效性可能取決于幾個參數(shù)，包括基線微生物組成以及微生物發(fā)酵的部位。

膳食蛋白質代謝、微生物組成和代謝健康

01 微生物組和蛋白質水解代謝

在低膳食纖維的西方飲食人群中，結腸遠端的微生物群更擅長于利用剩余肽和蛋白質的發(fā)酵，因為首選的燃料，可發(fā)酵碳水化合物，已經(jīng)在近端結腸中被人體大量使用。這種蛋白水解發(fā)酵過程的產(chǎn)物包括氣體產(chǎn)物，如氫、甲烷、二氧化碳和硫化氫；BCFAs異丁酸酯、2-甲基丁酸酯和異戊酸酯（源自BCAAs發(fā)酵）、酚類和吲哚類化合物（源自芳香族氨基酸微生物發(fā)酵）以及較小的、未知的短鏈脂肪酸。

與糖解發(fā)酵產(chǎn)物相比，大多數(shù)蛋白水解發(fā)酵產(chǎn)物被認為對宿主腸道和代謝健康有害，盡管一些動物數(shù)據(jù)表明吲哚和硫化氫對腸道和外周組織功能有益。

例如，一些只能由腸道細菌(吲哚)或哺乳動物宿主(酪胺、色胺和短鏈脂肪酸)產(chǎn)生的氨基酸衍生化合物通過影響GLP-1和腸內(nèi)分泌細胞血清素的分泌，直接影響哺乳動物的飽腹感和腸道運動。

然而，大多數(shù)這些化合物對宿主腸道和周圍組織的生理作用仍不清楚。許多此類化合物的人類來源和細菌來源之間的區(qū)別尚未完全確定，需要進一步的體內(nèi)研究來驗證此類效應。

結腸中糖酵解和蛋白水解發(fā)酵之間的平衡，以及對宿主生理的假定有益和有害調(diào)節(jié)之間的平衡，可能對制定飲食干預策略很有意義。

一些研究表明，增加膳食纖維的攝入量，特別是緩慢發(fā)酵纖維的攝入量，會減少腸道微生物群僅產(chǎn)生有害的蛋白水解代謝物，使得整體發(fā)酵平衡向更有益的糖酵解發(fā)酵轉變。

02 膳食蛋白質和微生物群組成

攝入的膳食蛋白質首先在小腸中被胰酶和來自腸細胞的肽酶消化。然后，大量的寡肽和氨基酸通過腸細胞轉運蛋白被轉運到門靜脈血流中，在那里它們被用作蛋白質合成的氨基酸前體或被代謝為燃料或腸粘膜代謝物必需的前體。

由于遠端小腸和近端結腸中的大多數(shù)細菌優(yōu)先使用可發(fā)酵碳水化合物而不是蛋白質，因此大多數(shù)氨基酸作為能量來源的發(fā)酵發(fā)生在碳水化合物被耗盡的遠端結腸。

攝入的蛋白質到達大腸的百分比也可能取決于蛋白質質量，估計約為 10%。由于植物的細胞壁不易消化，源自植物的蛋白質的消化率較低，而源自動物的蛋白質更容易在大腸中消化，這表明功能結果存在潛在差異。

酪蛋白是一種從動物產(chǎn)品中提取的相對緩慢消化的蛋白質，是防止高脂肪/高蛋白飲食小鼠體重增加和脂肪量增加的最有效蛋白質來源。

蛋白水解和糖酵解發(fā)酵之間的平衡可能決定對生活方式干預的反應情況，因此應在未來的研究中加以考慮。

流行病學研究還表明，攝入乳制品和素食蛋白質來源與預防肥胖有關，而大量攝入肉類（尤其是紅肉）則預示著體重增加會更高。

盡管研究較少，但蛋白質攝入已被證明會影響微生物群的組成和功能。效果取決于蛋白質的氨基酸組成和消化率，而蛋白質的來源和攝入量會影響它們。

蛋白質攝入影響微生物組成

在大鼠研究中，高蛋白飲食與C. coccoides, C. leptum, F. prausnitzii 減少有關，而超重或肥胖雄性中Roseburia, E. rectale, C. aerofaciens, Bacteroides, Oscillibacter 減少。

值得注意的是，以等熱量的方式比較高脂肪/高蛋白飲食與中等蛋白質或低蛋白質飲食會導致飲食之間碳水化合物或脂肪含量的差異。因此，對于所有的等熱量膳食宏量營養(yǎng)素交換研究，很難確定導致腸道微生物群組成變化的主要膳食因素，這可能歸因于一種(宏量)營養(yǎng)素的增加或另一種營養(yǎng)素的減少。

膳食脂肪與多酚、微生物組成和代謝健康

膳食脂肪已被廣泛研究與飲食相關的代謝疾病（如肥胖）相關，但其對人類腸道微生物群的影響尚不明確，而且研究通常會得出相反的結果。

01 膳食脂肪影響微生物群組成

不同類型的脂肪酸（飽和、單不飽和、多不飽和脂肪酸）、碳鏈長度和飽和度可能對腸道微生物群組成有明顯影響。

橫斷面研究表明，食用富含動物蛋白和脂肪的飲食與擬桿菌屬腸型有關，而高纖維、水果和蔬菜的攝入與健康成年人的普氏菌腸型有關。

此外，主要飽和脂肪酸（SFA）的高攝入量與成人和嬰兒腸道微生物豐富度和多樣性的降低有關。在超重和肥胖人群中， 主要飽和脂肪酸與腸單胞菌屬呈負相關，而主要飽和脂肪酸與Roseburia呈正相關，后者在體重正常的個體中也非常豐富。在這項研究中，根據(jù) BMI，習慣性 主要飽和脂肪酸攝入量與產(chǎn)丁酸菌表現(xiàn)出相反的關聯(lián)特征。

總體而言，應該注意的是，與膳食纖維相比，膳食脂肪-微生物組-宿主生理學相互作用的研究較少，而且其機理知識主要基于動物研究。根據(jù)人類生理學比較難解釋這些發(fā)現(xiàn)，應進一步研究。

02 多酚對微生物群組成和代謝的影響

多酚主要作為酚類化合物存在于水果和蔬菜中，以其作為抗氧化、抗炎、心臟保護、癌癥預防和神經(jīng)保護劑的有益作用而聞名。

補充天然存在于茶中的表沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯(epigallocatechin-3-gallate) 2個月，對肥胖小鼠膽汁酸代謝和疣微菌科Verrucomicrobiaceae豐度均有影響，促進了A. muciniphila豐度的增加。在其他研究中，后者與有益的代謝作用有關。

此外，雖然也在動物模型中，但 8 周的多酚補充劑可防止飲食引起的肥胖和腸道炎癥，這與Akkermansia的豐度增加有關。在健康、超重或肥胖的個體中，12 周的白藜蘆醇和表沒食子兒茶素-3-沒食子酸酯聯(lián)合補充劑改善了男性的代謝參數(shù)并減少了擬桿菌門，但女性沒有。

以上兩項研究都表明存在性別特異性微生物反應，在評估干預反應時應考慮這一點。

總體而言，在飲食中添加膳食多酚似乎可以促進腸道和代謝健康，盡管仍然需要對人體研究的機制見解。

邁向精準營養(yǎng)：結論和未來展望

基于微生物組的精準營養(yǎng)預測代謝健康參數(shù)，如血糖反應和變異性，或用于抵消代謝紊亂，目前已受到很大關注。

該領域的一項具有里程碑意義的研究表明，盡管餐后血糖反應的人際差異很大，但在機器學習算法的幫助下創(chuàng)建的個性化飲食（基于習慣性飲食、身體活動和腸道微生物群）可能會成功降低血糖反應和不良代謝健康，還有助于減肥。

研究測試在對不同類型面包的血糖反應中發(fā)現(xiàn)了顯著的人際差異，并且這種血糖反應可以通過基線微生物組特征來預測。值得注意的是，這些研究主要基于他們對急性膳食挑戰(zhàn)和短期干預的反應，而不是長期干預反應。

腸道微生物組的預測能力正變得越來越明顯，特別是在檢查纖維和糞便微生物群移植效果的研究中。在長期的腸道菌群檢測經(jīng)驗實踐中也證實，基線微生物特征是對飲食干預（例如，膳食纖維或復合蛋白質）的反應性的有趣生物標志物，也是個性化健康管理的應該納入的指標基礎。

微生物組-宿主代謝軸可能對胰島素抵抗患者的飲食干預存在抗性，這表明干預可能需要更長的時間，或者需要攝入的功能性膳食成分（如膳食纖維）來誘導有益的效果。特定功能微生物群的特點是對膳食成分的不同消化能力，導致微生物代謝物（如 短鏈脂肪酸）的不同產(chǎn)生，隨后影響宿主代謝的調(diào)節(jié)。

總的來說，在評估飲食模式和常量營養(yǎng)素組成不同的飲食時，重要的是要同時考慮飲食成分的數(shù)量和質量，由于與宿主的微生物和代謝表型的不同相互作用，在整體飲食方法中要考慮到微量營養(yǎng)素和生物活性成分，如多酚。

對飲食干預的反應不僅取決于腸道微生物群的特征，還取決于飲食、生活方式和環(huán)境因素以及代謝表型等臨床特征之間復雜的多因素相互作用。

Jardon KM, et al., Gut. 2022

為了將基于精確的策略轉化為醫(yī)療保健實踐或指南，我們需要徹底了解為什么人們對飲食的反應不同，差異反應和相關表型是否長期保持，以及開發(fā)的算法在多大程度上是可重復的。

在飲食干預研究中通過最先進的方法進行詳細的微生物和代謝表型分析至關重要。顯然，鑒于復雜性，除了生活方式和環(huán)境因素的詳細信息外，還需要詳細的信息，包括出生方式、病史、藥物使用情況（尤其是抗生素）、身體活動、心理壓力和睡眠質量等。這也意味著需要先進的統(tǒng)計和建模方法來梳理不同因素的重要性。

主要參考文獻：

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