多酚类化合物在肠道健康与代谢中的益生元潜力解析

Unveiling the prebiotic potential of polyphenols in gut health and ...

多酚类化合物在肠道健康与代谢中的益生元潜力解析

多酚类化合物是一类具有显著健康益处的植物代谢物，具有抗氧化、抗癌和抗糖尿病等作用。近期研究表明，这些化合物可通过调节肠道微生物组的组成发挥独特作用，其机制包括微生物代谢、酶促生物转化和抗菌效应等。例如，许多肠道微生物表达β-葡糖苷酶或多酚降解酶（PAZymes），这使得这些化合物能够在竞争性生态位中发挥作用。本文综述了近期关于多酚与肠道微生物组互作酶类的研究进展，探讨了其调控机制及作为下一代益生元的应用前景。

引言

人类肠道微生物组包含细菌、酵母、真菌、古菌和病毒等多种微生物及其结构成分和代谢物[1]。因此，肠道微生物组常被称为"被遗忘的器官"，其可通过维持肠道屏障完整性、刺激免疫系统和参与代谢过程维持机体健康[2]。然而，肠道微生物组的失衡（称为菌群失调）与炎症性肠病、心血管疾病和2型糖尿病等健康问题密切相关[3,4]。鉴于其与多种人类疾病的关联性，调控微生物组以改善宿主健康成为当前研究热点。

调控宿主微生物组可采用多种策略：首先是益生菌干预（如厚壁菌门和拟杆菌门成员）；其次是膳食干预中的益生元（被宿主微生物选择性利用的底物）；最后是通过抗菌策略（包括抗生素和具有抗菌特性的膳食化合物）控制病原菌和竞争性共生菌。最新研究表明，食物中的多酚类化合物可通过益生元效应和抗菌特性显著影响微生物组构成，推动了利用多酚调控微生物组的研究热潮[9]。

多酚作为植物次生代谢产物，具有抗氧化、抗癌、抗糖尿病和抗炎等作用[10]。其益生元效应源于与肠道微生物组的多重互作机制，包括改变菌群组成、影响代谢功能及塑造多酚代谢能力[11]。此外，多酚的抗菌特性可抑制病原菌生长，同时促进有益菌增殖[12]。本综述重点探讨了微生物组调控的潜在机制，以及合成生物学在开发多酚类新一代益生元中的应用前景。

多酚的来源与结构多样性

目前已鉴定出8000余种膳食多酚化合物，广泛存在于水果、蔬菜、谷物、茶和红酒中[13]。结构上，多酚具有多个酚羟基官能团，主要分为黄酮类和非黄酮类（图1）。黄酮类化合物包含两个苯环（A和B）和一个含氧杂环（C）[14]。

结论与展望

现有研究表明，饮食通过调节肠道微生物组对宿主健康具有深远影响。传统上，益生元常指膳食纤维，但近年发现多酚类化合物可通过增加有益菌相对丰度实现菌群调控，尽管其具体机制仍在探索中。值得关注的是，糖基化多酚是否能为特定益生菌提供足够的营养支持，以及如何通过结构修饰增强其靶向性，将成为未来研究重点。

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