小肠是人体消化吸收的重要场所,主要通过酶类物质作用糖类、胆固醇、蛋白质等营养物质,小肠微生物数量远低于大肠,然而有研究表明,小肠菌群的失调在各类疾病的发生发展中有着独特的作用机制:1)小肠菌群失调可能导致小肠绒毛排列不规则并发生不同程度的断裂,使黏膜通透性增加,屏障功能下降;2)小肠上皮细胞中大量表达钠-钾-ATP酶,该酶在菌群失调时含量下降,导致细胞渗透压改变,细胞结构受到破坏,这两种机制可能协同破坏小肠对糖类、蛋白质、脂肪等物质的吸收作用,引发糖尿病等疾病的发生。因此通过改善饮食等途径增加小肠内益生菌数量、控制有害菌繁殖可作为维持小肠稳态、调节体内代谢、预防疾病的重要举措。
抗性淀粉(RS)可作为底物被结肠微生物发酵并利用,因此具有促进益生菌生长及增强其活性的益生元作用,且能够与其他益生元如膳食纤维相互作用发挥其益生元效应。莲子补脾益肾,对控制2型糖尿病人血糖和胰岛素水平有显著影响,且莲子中直链淀粉含量高达42%,是提供RS的良好来源。经过压热、微波等处理后的莲子抗性淀粉(LRS)表面具有特殊的沟壑状结构,能提高益生菌在不良肠道环境的适应性,使其更好地利用碳源,促进自身增殖,并能通过参与胰岛素分泌、调节抗氧化活性等各种关键因素的表达水平发挥预防炎症等益生作用。目前对LRS和乳酸钠(SL)的生理功能已进行了一定研究,但对于LRS和SL的协同作用尚鲜有报道,为研究两者是否存在协同益生作用,福建农林大学食品科学学院的尚玮璇、刘 璐、曾红亮*等以LRS和SL为饮食干预,研究大鼠小肠菌群、代谢谱的影响,旨在探讨LRS及SL影响小肠菌群及代谢的潜在机制,从饮食干预角度为调节人体代谢、预防糖尿病等疾病提供科学依据。
结 论
本研究探讨了LRS及SL对大鼠的小肠道菌群结构及代谢的影响。通过小肠菌群结构、代谢物组成及其相关性的分析,结果表明,LRS的饮食干预促进了Lachnospiraceae_NK4A136_group的增殖并降低了Enterorhabdus相对丰度,与辣椒素、油酰乙醇酰胺、雌激素、(R)-硫辛酸、银杏内酯A正相关,影响了类固醇激素和半胱氨酸和蛋氨酸代谢代谢通路,可能在调节氨基酸、激素代谢等方面发挥积极作用;SL的干预提高了unclassified_f__Aerococcaceae、unclassified_f__Micrococcaceae的相对丰度,影响了初级胆汁酸合成及谷胱甘肽代谢通路,具有预防胆汁酸堆积、增强肝功能的潜在效果;当二者协同作用时,能够增加小肠菌群多样性,同时促进unclassified_f__Ruminococcaceae的增殖并降低Allobaculum的相对丰度,与瓜氨酸呈负相关并与LysoPC(17:0)呈正相关,能够富集维生素、脂质、氨基酸代谢通路,与LRS和SL单独作用相比,其在维持机体稳态方面有着更为显著的效果。研究结果可为益生元及其后生元协同效应的研究提供一定的理论依据。
专家简介
曾红亮博士,副教授,博士生导师,福建农林大学食品科学学院。福建农林大学食品科学与营养健康研究院副院长,福建农林大学食品科学学院食品营养系副主任、闽台特色海洋食品教育部工程研究中心党支部书记、福建省食品添加剂和配料工业协会会长。福建省杰青获得者,福建省高校领军青年拔尖人才,福建省高校新世纪优秀人才,第五届福州青年科技奖获得者,爱尔兰农业部农业与食品发展局访问学者,中国营养学会理事,《食品工业科技》首届青年编委。
长期从事食品加工技术、食品营养与肠道菌群、海洋生物资源开发与综合利用等领域的研究工作,主持国家自然科学基金、福建省自然科学基金杰出青年、福建省区域发展重大项目等10余项,主持和参与完成10 项成果,以第一完成人获福建省科技进步二等奖1 项,以第二完成人获省科技进步一等奖1 项;以第一作者或通信作者发表论文70余篇,其中SCI/EI收录48 篇;获国家发明专利授权15 项,参编教材/专著2 部,担任Trends in Food Science & Technology、Gut Microbes、Critical Reviews in Food Science and Nutrition、Food Chemistry、Carbohydrate Polymers、Journal of Agricultural and Food Chemistry、《现代食品科技》等多个高水平期刊审稿人。
碳水化合物亲水胶体主要指在水中分散后能形成胶体体系的碳水化合物聚合物和低聚物,被广泛应用于食品和营养配方中,以提高食品的质量、安全性和营养特性。为了更好地利用、配制和加工碳水化合物亲水胶体,改善食品质量,促进人体健康,需要对碳水化合物亲水胶体有更深入的了解。北京食品科学研究院和中国食品杂志社组织召开此次论坛,特邀在《Food Science and Human Wellness》“食物系统中的碳水化合物亲水胶体:从结构到人体健康”专辑和《食品科学》相关专栏发表高水平论文的专家做报告,也欢迎相关研究领域科研人员和企业技术人员积极参与研讨,交流最新研究进展及成果,为行业发展贡献智慧和力量。
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为进一步促进动物源食品科学的发展,带动产业的技术创新,更好的保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社在宁波和西宁成功召开前两届“动物源食品科学与人类健康国际研讨会”的基础上,将与郑州轻工业大学、河南农业大学、河南工业大学、河南科技学院、许昌学院于2022年12月3-4日在河南郑州共同举办“2022年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。欢迎相关专家、学者、企业家参加此次国际研讨会。
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