摘要" 膳食多酚廣泛存在于水果和茶等食物中，具有抗氧化、抗炎等多種活性功能。本文從膳食多酚對(duì)宿主的作用，腸道微生物與宿主健康的關(guān)系以及膳食多酚與腸道微生物群之間的互作機(jī)制3個(gè)方面，分析了膳食多酚與腸道微生物群之間的相互作用研究進(jìn)展。在宿主作用方面，膳食多酚因其抗菌和抗炎等特性，對(duì)治療心血管疾病等有積極作用；腸道微生物通過產(chǎn)生丙酸和芳香族氨基酸等代謝物調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能，從而增強(qiáng)宿主的免疫功能。在兩者間的相互作用方面，膳食多酚的攝入可以影響腸道微生物的種類和數(shù)量，調(diào)節(jié)微生物群落的平衡，提高益生菌的比例，減少有害菌的數(shù)量；腸道微生物群對(duì)攝入的膳食多酚具有修飾作用，調(diào)節(jié)其代謝和吸收，進(jìn)而對(duì)宿主發(fā)揮作用。研究為進(jìn)一步探究膳食多酚在預(yù)防和改善腸道健康方面的作用提供參考。

關(guān)鍵詞" 膳食多酚；腸道微生物群；互作機(jī)制；宿主健康

中圖分類號(hào)" TS201.4 """文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼" A """文章編號(hào)" 1007-7731（2024）24-0102-04

DOI號(hào)" 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

膳食多酚是指人體從日常飲食中攝取獲得的多酚類物質(zhì)，其作為植物次生代謝產(chǎn)物，在預(yù)防和治療多種疾病方面發(fā)揮著積極的作用，廣泛存在于水果、茶、咖啡、葡萄酒、巧克力以及一些蔬菜、谷物和豆類種子等食物中[1]，能為人體提供所需的營養(yǎng)成分。目前已分離鑒定出的多酚，主要分為類黃酮和非類黃酮，還有一類多酚是“衍生多酚”，其中衍生多酚并不存在于完整的植物組織中，而存在于加工食品和飲料中[2]。多酚特別是縮聚和可水解的單寧酸，具有益生元效應(yīng)，有利于結(jié)腸中益生菌的生長。Manach等[3]研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)多酚的生物利用度較低，一般不能被小腸直接吸收，通常被腸道微生物群分解，產(chǎn)生更易被吸收的代謝物，從而產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)。腸道微生物群對(duì)人類健康具有重要作用，與肥胖、心血管疾病、帕金森氏癥等疾病的發(fā)生有關(guān)。趙敏潔等[4]研究認(rèn)為，膳食成分與腸道微生物的相互作用可能通過改變腸道微生物群的組成和功能來調(diào)節(jié)機(jī)體健康。施成成[5]研究表明，體內(nèi)多酚及其與腸道微生物群的相互作用，有助于預(yù)防炎癥性腸炎和結(jié)腸癌等疾病。

本文就多酚與腸道微生物相互作用的研究進(jìn)行綜述，以了解如何通過膳食多酚，調(diào)節(jié)促進(jìn)腸道微生物功能，進(jìn)而調(diào)節(jié)機(jī)體健康，為探究膳食多酚在預(yù)防和改善腸道健康方面的作用提供參考。

1 膳食多酚對(duì)宿主健康的作用

來自于食物的酚類化合物稱為膳食多酚，其是植物性食物中重要的功能成分。不同的植物，多酚含量差別較大，Zhu等[6]研究表明，同一植物受地區(qū)、氣候和土壤等因素影響，酚類成分有所不同。相關(guān)研究表明，膳食多酚對(duì)人體衰老以及諸如腫瘤、心血管疾病等代謝性疾病具有預(yù)防和控制作用，這些作用與其抗氧化活性和作用模式有關(guān)[7]。Elejalde等[8]研究表明，多酚可以作為自由基的清除劑，對(duì)體內(nèi)的抗氧化劑產(chǎn)生保護(hù)作用，因此具有抗炎等作用。Ma等[9]研究發(fā)現(xiàn)，多酚類物質(zhì)能預(yù)防心血管疾病、與衰老相關(guān)的認(rèn)知障礙、肥胖癥和糖尿病等。Shahidi等[10]研究表明，多酚有抗菌、抗癌和抗炎等特性，是神經(jīng)退行性疾病和其他慢性疾病的保護(hù)劑。多酚也具有促氧化活性，Granato等[11]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大量多酚物質(zhì)或氧化還原活性金屬存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生促氧化活性，增加活性氧的生成，導(dǎo)致潛在的DNA損傷。然而，多酚的促氧化作用也有助于激活和增加酶和蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，以保護(hù)其免受活性氧的破壞。

綜上，膳食多酚可通過抗氧化活性和促氧化活性等作用，發(fā)揮其抗菌、抗癌和抗炎等功能，進(jìn)而對(duì)宿主健康產(chǎn)生積極作用。

2 腸道微生物群與宿主健康的關(guān)系

人類腸道和微生物群構(gòu)成了一個(gè)共生生態(tài)系統(tǒng)，在代謝、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、大腦和心血管功能等方面起著重要作用，這些微生物主要包括細(xì)菌、真菌和噬菌體等，與人類的健康密切相關(guān)。目前，對(duì)細(xì)菌的研究較多，如多形擬桿菌可以分解腸道中的復(fù)雜多糖，生成短鏈脂肪酸、氫氣和二氧化碳等代謝產(chǎn)物[12]。關(guān)于其他微生物，如真菌、噬菌體和古生菌等的研究相對(duì)較少。遺傳、生活方式、環(huán)境因素和飲食等均能通過影響腸道微生物群的組成和功能來調(diào)節(jié)人體對(duì)疾病的易感性[13]。目前對(duì)腸道微生物生態(tài)和宿主健康之間的相關(guān)性和因果關(guān)系存在不同觀點(diǎn)，但普遍認(rèn)為腸道微生物多樣性高，其對(duì)外部環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)，特別是擬桿菌門和厚壁菌門，它們通過乳酸或琥珀酸代謝產(chǎn)生丙酸[14]，丙酸參與調(diào)節(jié)機(jī)體黏膜免疫，具有調(diào)整食欲、抗炎和降膽固醇等作用[15]。因此，培養(yǎng)健康的腸道微生物群是促進(jìn)宿主健康的重要目標(biāo)。隨著乳酸菌和雙歧桿菌的有益作用越來越明顯，其通過產(chǎn)生芳香族氨基酸的代謝產(chǎn)物，發(fā)揮抗炎和神經(jīng)調(diào)節(jié)等積極作用[16]。對(duì)一些關(guān)鍵的健康促進(jìn)細(xì)菌，如粘蛋白降解菌和產(chǎn)丁酸的糞桿菌等研究也越來越深入。

綜上，腸道微生物中的部分有益細(xì)菌可通過分解機(jī)體內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì)，從而產(chǎn)生丙酸等代謝產(chǎn)物，進(jìn)而發(fā)揮抗炎等作用。在膳食多酚和腸道微生物群的背景下，調(diào)節(jié)這些參與者之間的互動(dòng)，對(duì)改善宿主健康至關(guān)重要。

3 膳食多酚與腸道微生物群之間的互作機(jī)制

據(jù)統(tǒng)計(jì)，植物中至少有5萬種多酚存在，其中8 000種被確定為膳食多酚[14]，由于多酚物質(zhì)有益或有害的潛在影響，研究膳食多酚與微生物群的關(guān)系是合理利用膳食多酚的基礎(chǔ)。膳食多酚與腸道微生物群之間的作用是雙向的。一方面，多酚的結(jié)構(gòu)、用量會(huì)影響腸道微生物的生長和代謝；另一方面，因腸道微生物群組成的個(gè)體差異，可能會(huì)導(dǎo)致多酚代謝物的生物利用度和生物活性差異，從而可能對(duì)宿主健康產(chǎn)生影響。

3.1 腸道微生物對(duì)膳食多酚代謝的影響

牛璐玢等[17]研究指出，宿主攝入的多酚5%～10%在小腸中通過釋放酶進(jìn)行代謝，剩余的90%～95%需要在下消化道進(jìn)行微生物修飾才能被吸收。多酚水解過程從小腸開始，通過小腸釋放的酶和微生物酶共同作用。其中苷元、黃酮醇等的單體、三聚體，以及一些完整的糖苷主要通過被動(dòng)擴(kuò)散被腸細(xì)胞快速吸收。在腸道吸收和傳遞過程中，多酚廣泛地被葡萄糖醛酸化或硫酸化，而氧化/還原反應(yīng)則較少進(jìn)行。

微生物群是人體的一個(gè)重要組成部分，其組成和代謝活動(dòng)可以被飲食、藥物治療和生活方式等多種因素改變，進(jìn)而對(duì)多酚代謝產(chǎn)生影響。微生物代謝將結(jié)構(gòu)多樣的天然多酚轉(zhuǎn)化為數(shù)量有限但生物利用度高的產(chǎn)物。腸道微生物群催化的相關(guān)反應(yīng)包括雙酶加氫反應(yīng)、羰基還原和脫羥基等。Clavel等[18]研究發(fā)現(xiàn)，大豆異黃酮可以通過數(shù)量有限的低豐度腸道細(xì)菌（Adlercreutzia）轉(zhuǎn)化為雌馬酚。Bode等[19]研究發(fā)現(xiàn)，微生物修飾過程中，可以將反式白藜蘆醇轉(zhuǎn)化為反式脫氫白藜蘆醇，然后進(jìn)一步去羥基化，生成月桂素。宿主攝入的膳食多酚通過腸道微生物群的修飾，轉(zhuǎn)化為活性代謝物，從而進(jìn)入細(xì)胞引發(fā)全身性和組織特異性效應(yīng)，產(chǎn)生健康保護(hù)的功能。

3.2 多酚對(duì)腸道微生物群的調(diào)節(jié)

腸道內(nèi)的微生物種類有1 000多種，但只有少數(shù)種類，如大腸桿菌、雙歧桿菌、乳酸桿菌、擬桿菌和真桿菌等，能夠進(jìn)行多酚代謝[20]。某些多酚可作為益生元，促進(jìn)特定微生物的生長，從而調(diào)節(jié)腸道微生物群。益生元是指不易被消化，能通過調(diào)節(jié)腸道微生物群的組成和活性，對(duì)宿主產(chǎn)生有益作用的物質(zhì)。相關(guān)研究表明，膳食多酚通過刺激有益細(xì)菌的生長和抑制病原菌來促進(jìn)腸道健康。如Ma等[9]研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充多酚后，腸道中的乳酸桿菌和雙歧桿菌的豐度明顯增加。于子婷[21]研究發(fā)現(xiàn)，茶多酚在達(dá)到一定濃度時(shí)可以增加腸道菌群微生物的多樣性，其中對(duì)乳桿菌的增殖效果最為明顯且具有劑量依賴性。多酚也可能對(duì)某些微生物有抑制作用，降低其活性或豐度，從而產(chǎn)生積極的健康影響。Puupponen-pimia等[22]研究發(fā)現(xiàn)，莓果酚對(duì)葡萄球菌有很好的抑制作用，部分莓果酚還可抑制沙門氏菌，但對(duì)乳酸菌群不會(huì)產(chǎn)生影響。多酚對(duì)腸道微生物群的影響是可變的，這取決于多酚的來源、化學(xué)性質(zhì)和劑量。過量的多酚不會(huì)促進(jìn)益生菌增殖。Ashwin等[23]研究表明，飲食中多酚的添加量在6.41～396.00 mg/d時(shí)，可促進(jìn)乳酸桿菌的生長，而高于這個(gè)劑量沒有促進(jìn)作用。

綜上，腸道菌群通過羰基還原和脫羥基等反應(yīng)對(duì)膳食多酚在腸道中的轉(zhuǎn)化起到一定的修飾作用，而多酚也是腸道菌群發(fā)酵利用的良好底物，可增加腸道微生物中的有益細(xì)菌比例，降低有害細(xì)菌的比例。腸道菌群與膳食多酚之間相互作用，共同發(fā)揮對(duì)宿主健康的有益影響。

4 結(jié)論與展望

多酚化合物具有多種生物活性，如抗氧化、抗炎、抗菌和調(diào)節(jié)代謝等，對(duì)人體健康產(chǎn)生積極的影響。本文分析了膳食多酚和腸道微生物群在宿主健康中的作用，總結(jié)了膳食多酚與腸道微生物群之間的互作機(jī)制，腸道微生物可修飾攝入體內(nèi)的膳食多酚，進(jìn)而促進(jìn)其吸收利用；多酚是腸道菌群發(fā)酵利用的底物，促進(jìn)有益菌的生成。腸道菌群與膳食多酚之間相互作用，共同發(fā)揮對(duì)宿主健康的有益影響。實(shí)際應(yīng)用中，利用相關(guān)加工工藝，可以改善膳食多酚的特性，使其與腸道微生物更有效地相互作用。如納米技術(shù)（減小顆粒尺寸、添加增溶劑以及微膠囊或納米膠囊）可用于提高多酚的溶解性；酶處理和微生物處理可以用來修改多酚的結(jié)構(gòu)，有利于膳食多酚與腸道微生物的相互作用。了解膳食多酚的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其與腸道微生物群的相互作用機(jī)制，通過技術(shù)手段提高膳食多酚與腸道微生物之間的互作的研究有待進(jìn)一步深入。

參考文獻(xiàn)

[1] 張立超，楊宇菲，李漢卿，等. 胡麻粕多酚對(duì)腸癌細(xì)胞凋亡的促進(jìn)作用[J]. 食品科學(xué)，2019，40（23）：176-182.

[2] OLIVEIRA G，VOLINO-SOUZA M，CONTE-JúNIOR C A，et al. Food-derived polyphenol compounds and cardiovascular health：a nano-technological perspective[J]. Food bioscience，2021，41：101033.

[3] MANACH C，WILLIAMSON G，MORAND C，et al. Bioavailability and bioefficacy of polyphenols in humans. I. review of 97 bioavailability studies 2[J]. The American journal of clinical nutrition，2005，81（1）：230S-242S.

[4] 趙敏潔，蔡海鶯，蔣增良，等. 高脂膳食與腸道微生態(tài)相關(guān)性研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué)，2018，39（5）：336-343.

[5] 施成成. 木質(zhì)素和木質(zhì)素-碳水化合物復(fù)合體的腸道菌群體外生物轉(zhuǎn)化研究[D].武漢：華中科技大學(xué)2018.

[6] ZHU Y Q，YIN Q H，YANG Y L. Comprehensive investigation of Moringa oleifera from different regions by simultaneous determination of 11 polyphenols using UPLC-ESI-MS/MS[J]. Molecules，2020，25（3）：676.

[7] FIGUEIRA I，MENEZES R，MACEDO D，et al. Polyphenols beyond barriers：a glimpse into the brain[J]. Current neuropharmacology，2017，15（4）：562-594.

[8] ELEJALDE E，VILLARáN M C，ALONSO R M. Grape polyphenols supplementation for exercise-induced oxidative stress[J]. Journal of the international society of sports nutrition，2021，18（1）：3.

[9] MA G L，CHEN Y T. Polyphenol supplementation benefits human health via gut microbiota：a systematic review via meta-analysis[J]. Journal of functional foods，2020，66：103829.

[10] SHAHIDI F，YEO J. Bioactivities of phenolics by focusing on suppression of chronic diseases：a review[J]. International journal of molecular sciences，2018，19（6）：1573.

[11] GRANATO D，MOCAN A，C?MARA J S. Is a higher ingestion of phenolic compounds the best dietary strategy？ a scientific opinion on the deleterious effects of polyphenols in vivo[J]. Trends in food science amp; technology，2020，98：162-166.

[12] ADRIAN M A，AYATI B P，MANGALAM A K. A mathematical model of Bacteroides thetaiotaomicron，Methanobrevibacter smithii，and Eubacterium rectale interactions in the human gut[J]. Scientific reports，2023，13：21192.

[13] SONNENBURG J L，B?CKHED F. Diet-microbiota interactions as moderators of human metabolism[J]. Nature，2016，535：56-64.

[14] WANG X Y，CAI Z L，WANG Q L，et al. Bacteroides methylmalonyl-CoA mutase produces propionate that promotes intestinal goblet cell differentiation and homeostasis[J]. Cell host amp; microbe，2024，32（1）：63-78.e7.

[15] DE VADDER F，KOVATCHEVA-DATCHARY P，GONCALVES D，et al. Microbiota-generated metabolites promote metabolic benefits via gut-brain neural circuits[J]. Cell，2014，156（1/2）：84-96.

[16] 黃鑫，劉新，王思怡. 參苓白術(shù)散聯(lián)合雙歧桿菌乳酸菌三聯(lián)活菌片治療功能性腹瀉療效觀察[J]. 湖北中醫(yī)雜志，2024，46（11）：17-19.

[17] 牛璐玢，韓世范，趙奕雯，等.膳食多酚對(duì)2型糖尿病及其并發(fā)癥防治作用的研究進(jìn)展[J].護(hù)理研究，2024，38（22）：4032-4040.

[18] CLAVEL T，LEPAGE P，CHARRIER C. The family Coriobacteriaceae[M]//The Prokaryotes. Berlin，Heidelberg：Springer Berlin Heidelberg，2014：201-238.

[19] BODE L M，BUNZEL D，HUCH M，et al. In vivo and in vitro metabolism of trans-resveratrol by human gut microbiota 1 2 3[J]. The American journal of clinical nutrition，2013，97（2）：295-309.

[20] 任彩君，吳黎明，王凱. 膳食多酚對(duì)腸道菌群影響研究進(jìn)展[J]. 食品工業(yè)科技，2022，43（1）：400-409.

[21] 于子婷. 不同濃度茶多酚服用對(duì)小鼠腸道菌群的影響研究[J]. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)，2019，36（2）：38-41，46.

[22] PUUPPONEN-PIMIA R，NOHYNEK L，HARTMANN-SCHMIDLIN S，et al. Berry phenolics selectively inhibit the growth of intestinal pathogens[J]. Journal of applied microbiology，2005，98（4）：991-1000.

[23] ASHWIN K，PATTANAIK A K，HOWARTH G S. Polyphenolic bioactives as an emerging group of nutraceuticals for promotion of gut health：a review[J]. Food bioscience，2021，44：101376.

（責(zé)任編輯：胡立萍）