膳食多酚与肠道微生物群的相互作用研究进展

摘要" 膳食多酚广泛存在于水果和茶等食物中，具有抗氧化、抗炎等多种活性功能。本文从膳食多酚对宿主的作用，肠道微生物与宿主健康的关系以及膳食多酚与肠道微生物群之间的互作机制3个方面，分析了膳食多酚与肠道微生物群之间的相互作用研究进展。在宿主作用方面，膳食多酚因其抗菌和抗炎等特性，对治疗心血管疾病等有积极作用；肠道微生物通过产生丙酸和芳香族氨基酸等代谢物调节机体免疫功能，从而增强宿主的免疫功能。在两者间的相互作用方面，膳食多酚的摄入可以影响肠道微生物的种类和数量，调节微生物群落的平衡，提高益生菌的比例，减少有害菌的数量；肠道微生物群对摄入的膳食多酚具有修饰作用，调节其代谢和吸收，进而对宿主发挥作用。研究为进一步探究膳食多酚在预防和改善肠道健康方面的作用提供参考。

关键词" 膳食多酚；肠道微生物群；互作机制；宿主健康

中图分类号" TS201.4 """文献标识码" A """文章编号" 1007-7731（2024）24-0102-04

DOI号" 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.24.022

Research progress on the interaction between dietary polyphenols and intestinal microbiota

WANG Yanzhen

（Hebi Polytechnic， Hebi 458030， China）

Abstract" Dietary polyphenols are widely found in fruits， tea， and other foods， and have various active functions such as antioxidant and anti-inflammatory.In this paper， the research progress of the interaction between dietary polyphenols and intestinal microbiota was analyzed from 3 aspects： the effect of dietary polyphenols on the host， the relationship between intestinal microbiota and host health， and the interaction mechanism between dietary polyphenols and intestinal microbiota. In terms of host effects， dietary polyphenols have positive effects on host cardiovascular diseases due to their antibacterial and anti-inflammatory properties. Intestinal microbiota regulate immunity and other functions by producing metabolites such as propionic acid and aromatic amino acids， thereby enhancing the immune function of the host. In terms of the interaction between the two， the intake of dietary polyphenols can affect the types and quantities of intestinal microorganisms， regulate the balance of microbial communities， increase the proportion of probiotics， and reduce the number of harmful bacteria. The gut microbiota modifies the intake of dietary polyphenols， regulates their metabolism and absorption， and thus plays a role in the host. This study provides a reference for further exploring the role of dietary polyphenols in preventing and improving intestinal health.

Keywords" dietary polyphenols; intestinal microbiota; interaction mechanism; host health

膳食多酚是指人体从日常饮食中摄取获得的多酚类物质，其作为植物次生代谢产物，在预防和治疗多种疾病方面发挥着积极的作用，广泛存在于水果、茶、咖啡、葡萄酒、巧克力以及一些蔬菜、谷物和豆类种子等食物中[1]，能为人体提供所需的营养成分。目前已分离鉴定出的多酚，主要分为类黄酮和非类黄酮，还有一类多酚是“衍生多酚”，其中衍生多酚并不存在于完整的植物组织中，而存在于加工食品和饮料中[2]。多酚特别是缩聚和可水解的单宁酸，具有益生元效应，有利于结肠中益生菌的生长。Manach等[3]研究发现，大多数多酚的生物利用度较低，一般不能被小肠直接吸收，通常被肠道微生物群分解，产生更易被吸收的代谢物，从而产生不同的生物学效应。肠道微生物群对人类健康具有重要作用，与肥胖、心血管疾病、帕金森氏症等疾病的发生有关。赵敏洁等[4]研究认为，膳食成分与肠道微生物的相互作用可能通过改变肠道微生物群的组成和功能来调节机体健康。施成成[5]研究表明，体内多酚及其与肠道微生物群的相互作用，有助于预防炎症性肠炎和结肠癌等疾病。

本文就多酚与肠道微生物相互作用的研究进行综述，以了解如何通过膳食多酚，调节促进肠道微生物功能，进而调节机体健康，为探究膳食多酚在预防和改善肠道健康方面的作用提供参考。

1 膳食多酚对宿主健康的作用

来自于食物的酚类化合物称为膳食多酚，其是植物性食物中重要的功能成分。不同的植物，多酚含量差别较大，Zhu等[6]研究表明，同一植物受地区、气候和土壤等因素影响，酚类成分有所不同。相关研究表明，膳食多酚对人体衰老以及诸如肿瘤、心血管疾病等代谢性疾病具有预防和控制作用，这些作用与其抗氧化活性和作用模式有关[7]。Elejalde等[8]研究表明，多酚可以作为自由基的清除剂，对体内的抗氧化剂产生保护作用，因此具有抗炎等作用。Ma等[9]研究发现，多酚类物质能预防心血管疾病、与衰老相关的认知障碍、肥胖症和糖尿病等。Shahidi等[10]研究表明，多酚有抗菌、抗癌和抗炎等特性，是神经退行性疾病和其他慢性疾病的保护剂。多酚也具有促氧化活性，Granato等[11]研究发现，当大量多酚物质或氧化还原活性金属存在时，会产生促氧化活性，增加活性氧的生成，导致潜在的DNA损伤。然而，多酚的促氧化作用也有助于激活和增加酶和蛋白质的产生，以保护其免受活性氧的破坏。

综上，膳食多酚可通过抗氧化活性和促氧化活性等作用，发挥其抗菌、抗癌和抗炎等功能，进而对宿主健康产生积极作用。

2 肠道微生物群与宿主健康的关系

人类肠道和微生物群构成了一个共生生态系统，在代谢、调节免疫系统、大脑和心血管功能等方面起着重要作用，这些微生物主要包括细菌、真菌和噬菌体等，与人类的健康密切相关。目前，对细菌的研究较多，如多形拟杆菌可以分解肠道中的复杂多糖，生成短链脂肪酸、氢气和二氧化碳等代谢产物[12]。关于其他微生物，如真菌、噬菌体和古生菌等的研究相对较少。遗传、生活方式、环境因素和饮食等均能通过影响肠道微生物群的组成和功能来调节人体对疾病的易感性[13]。目前对肠道微生物生态和宿主健康之间的相关性和因果关系存在不同观点，但普遍认为肠道微生物多样性高，其对外部环境的适应性强，特别是拟杆菌门和厚壁菌门，它们通过乳酸或琥珀酸代谢产生丙酸[14]，丙酸参与调节机体黏膜免疫，具有调整食欲、抗炎和降胆固醇等作用[15]。因此，培养健康的肠道微生物群是促进宿主健康的重要目标。随着乳酸菌和双歧杆菌的有益作用越来越明显，其通过产生芳香族氨基酸的代谢产物，发挥抗炎和神经调节等积极作用[16]。对一些关键的健康促进细菌，如粘蛋白降解菌和产丁酸的粪杆菌等研究也越来越深入。

综上，肠道微生物中的部分有益细菌可通过分解机体内的营养物质，从而产生丙酸等代谢产物，进而发挥抗炎等作用。在膳食多酚和肠道微生物群的背景下，调节这些参与者之间的互动，对改善宿主健康至关重要。

3 膳食多酚与肠道微生物群之间的互作机制

据统计，植物中至少有5万种多酚存在，其中8 000种被确定为膳食多酚[14]，由于多酚物质有益或有害的潜在影响，研究膳食多酚与微生物群的关系是合理利用膳食多酚的基础。膳食多酚与肠道微生物群之间的作用是双向的。一方面，多酚的结构、用量会影响肠道微生物的生长和代谢；另一方面，因肠道微生物群组成的个体差异，可能会导致多酚代谢物的生物利用度和生物活性差异，从而可能对宿主健康产生影响。

3.1 肠道微生物对膳食多酚代谢的影响

牛璐玢等[17]研究指出，宿主摄入的多酚5%～10%在小肠中通过释放酶进行代谢，剩余的90%～95%需要在下消化道进行微生物修饰才能被吸收。多酚水解过程从小肠开始，通过小肠释放的酶和微生物酶共同作用。其中苷元、黄酮醇等的单体、三聚体，以及一些完整的糖苷主要通过被动扩散被肠细胞快速吸收。在肠道吸收和传递过程中，多酚广泛地被葡萄糖醛酸化或硫酸化，而氧化/还原反应则较少进行。

微生物群是人体的一个重要组成部分，其组成和代谢活动可以被饮食、药物治疗和生活方式等多种因素改变，进而对多酚代谢产生影响。微生物代谢将结构多样的天然多酚转化为数量有限但生物利用度高的产物。肠道微生物群催化的相关反应包括双酶加氢反应、羰基还原和脱羟基等。Clavel等[18]研究发现，大豆异黄酮可以通过数量有限的低丰度肠道细菌（Adlercreutzia）转化为雌马酚。Bode等[19]研究发现，微生物修饰过程中，可以将反式白藜芦醇转化为反式脱氢白藜芦醇，然后进一步去羟基化，生成月桂素。宿主摄入的膳食多酚通过肠道微生物群的修饰，转化为活性代谢物，从而进入细胞引发全身性和组织特异性效应，产生健康保护的功能。

3.2 多酚对肠道微生物群的调节

肠道内的微生物种类有1 000多种，但只有少数种类，如大肠杆菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、拟杆菌和真杆菌等，能够进行多酚代谢[20]。某些多酚可作为益生元，促进特定微生物的生长，从而调节肠道微生物群。益生元是指不易被消化，能通过调节肠道微生物群的组成和活性，对宿主产生有益作用的物质。相关研究表明，膳食多酚通过刺激有益细菌的生长和抑制病原菌来促进肠道健康。如Ma等[9]研究发现，补充多酚后，肠道中的乳酸杆菌和双歧杆菌的丰度明显增加。于子婷[21]研究发现，茶多酚在达到一定浓度时可以增加肠道菌群微生物的多样性，其中对乳杆菌的增殖效果最为明显且具有剂量依赖性。多酚也可能对某些微生物有抑制作用，降低其活性或丰度，从而产生积极的健康影响。Puupponen-pimia等[22]研究发现，莓果酚对葡萄球菌有很好的抑制作用，部分莓果酚还可抑制沙门氏菌，但对乳酸菌群不会产生影响。多酚对肠道微生物群的影响是可变的，这取决于多酚的来源、化学性质和剂量。过量的多酚不会促进益生菌增殖。Ashwin等[23]研究表明，饮食中多酚的添加量在6.41～396.00 mg/d时，可促进乳酸杆菌的生长，而高于这个剂量没有促进作用。

综上，肠道菌群通过羰基还原和脱羟基等反应对膳食多酚在肠道中的转化起到一定的修饰作用，而多酚也是肠道菌群发酵利用的良好底物，可增加肠道微生物中的有益细菌比例，降低有害细菌的比例。肠道菌群与膳食多酚之间相互作用，共同发挥对宿主健康的有益影响。

4 结论与展望

多酚化合物具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗菌和调节代谢等，对人体健康产生积极的影响。本文分析了膳食多酚和肠道微生物群在宿主健康中的作用，总结了膳食多酚与肠道微生物群之间的互作机制，肠道微生物可修饰摄入体内的膳食多酚，进而促进其吸收利用；多酚是肠道菌群发酵利用的底物，促进有益菌的生成。肠道菌群与膳食多酚之间相互作用，共同发挥对宿主健康的有益影响。实际应用中，利用相关加工工艺，可以改善膳食多酚的特性，使其与肠道微生物更有效地相互作用。如纳米技术（减小颗粒尺寸、添加增溶剂以及微胶囊或纳米胶囊）可用于提高多酚的溶解性；酶处理和微生物处理可以用来修改多酚的结构，有利于膳食多酚与肠道微生物的相互作用。了解膳食多酚的结构特点及其与肠道微生物群的相互作用机制，通过技术手段提高膳食多酚与肠道微生物之间的互作的研究有待进一步深入。

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（责任编辑：胡立萍）