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ELSEVIER:原花青素或可改善肠道健康

2024-09-04 09:32   来源:新营养

诺贝尔医学奖获得者俄罗斯微生物学与免疫学家梅契尼科夫曾说过:世界上最好的长寿秘诀就是肠道健康。

肠道健康至关重要。

肠道的养护与日常生活饮食息息相关,近八成人群已养成日常养护肠道的良好习惯。而在日常肠道的养护方式中,以益生菌、中成药及西药为市场核心品类。[1]

图源:CBNData

随着越来越多的营养成分被证实对肠道健康有效,《2023科学化肠道养护白皮书》表示植物提取物为益生菌提供更多营养物质[1],可与益生菌搭配使用,也因此越发消费者的青睐。

 1. 原花青素调节肠道菌群?

近年来,作为植物提取物的原花青素正逐渐引起大众的关注,随着原花青素或可改善肠道健康的言论不断被大量的研究所证实,原花青素是否能强势迈入改善肠道健康的赛道中?

近日,Chang Liu和Bradley W Bolling在ELSEVIER上发表了一篇题为“Dietary proanthocyanidins for improving gut immune health”的研究论文。

图源:ELSEVIER

该研究提供了有关膳食原花青素可能增强肠道免疫健康机制的最新消息的综述,并表明原花青素可以促进有益菌的生长,抑制有害菌的生长。它还可以通过抑制炎症因子的产生和调节氧化应激反应,减少肠道组织损伤和炎症反应。这对于改善肠道健康,预防和减轻肠道问题的发生具有重要意义。[2]

原花青素(PAC),是植物中广泛存在的一大类多酚类化合物的总称,其共同的特点是在酸性介质中加热均可产生花青素,故被称为原花青素。它们主要存在于紫色和蓝色的水果、蔬菜和花卉中,如葡萄、蓝莓、黑莓、紫薯等。

在该论文综述中涉及大量原花青素相关的动物和人体实验,在肠道微生物群对人体肠道免疫功能重要作用的前提下,描述了PAC如何通过调节肠道微生物群来平衡肠道微生态平衡及改善肠道免疫功能。

2. 一个小鼠实验

其中,一项关于蓝莓中原花青素和花青素在改善饮食性肥胖小鼠的代谢健康方面的动物实验研究发现,原花青素可以通过依赖于肠道微生物的机制来调节肠道微生物群,从而影响代谢并改善饮食性肥胖的影响。[3]

在该实验中,将8周龄的雄性小鼠被单独安置在受控环境中,并被随机分配五种饮食中的一种,持续12周:均衡饮食组(Chow);高脂肪高糖饮食(HFHS);富含蓝莓粉的高糖高脂肪饮食(BB-HFHS);富含花青素的高糖高脂肪组(ANT-HFHS);富含聚合度(DP)大于3的原花青素的高糖高脂肪组(PAC-HFHS)。

各组小鼠在培养的第八周时被放置到代谢笼中,第十周进行胰岛素耐量试验(ITT),在第十二周进行口服葡萄糖耐量试验(OGTT)(作为供体小鼠),十二周后对一半小鼠实施安乐死,收集盲肠内容物,制作盲肠微生物群移植溶液(CMT)。将CMT溶液灌胃给无菌小鼠(简称受体小鼠),而未被安乐死的供体小鼠每周提供两次新鲜粪便,以制作粪便微生物群移植溶液(FMT),通过口服灌胃给接受治疗的小鼠。(如图1)

图1:研究设计示意图

通过收集第0周到第12周的粪便样本并分析饮食干预后微生物群的变化发现,富含蓝莓粉和富含多酚组的饮食可以改变肠道微生物群,如图2A图像显示,HFHS组、BB-HFHS组、ANT-HFHS组和PAC-HFHS组的小鼠在12周后,粪便微生物群与正常喂养的小鼠不同。根据细菌种类的LEfSe分析显示,与HFHS对照组相比,BB-HFHS和ANT-HFHS组的小鼠的微生物群存在显著差异。

图2:饮食干预后微生物群和微生物组的变化

并且发现ANT-HFHS和PAC-HFHS组的小鼠,用盲肠和粪便菌群重建肠道菌群可改善无菌小鼠的葡萄糖稳态。随后对受体小鼠的发现,喂食BB-HFHS组和ANT-HFHS组的无菌小鼠比喂食HFHS的小鼠体重增加更少(如图3A),而该情况的出现与排泄出的能量和总摄入的能量无关(如图3B、C)。

图3:添加从ANT-HFHS和PAC-HFHS组提取的溶液后对受体小鼠生物群进行重构后的影响

该实验通过发现喂食PAC-HFHS的小鼠免受饮食性肥胖的影响,得出这种特征时通过调节肠道微生物群来达到这种有益效果。

尽管临床前研究取得了令人鼓舞的结果,但仍然缺乏强有力的临床证据来支持它们在人类受试者中的发展潜力,而在该综述中也描述了原花青素在人体实验上的相关内容。

3. 一个人体实验

其中,一项来自爱尔兰的科克大学学院微生物学科科研团队开展了一项平行试验,测试了从蓝莓中纯化的多酚组合——花青素/黄酮糖苷(ANTH/FLAV)、原花青素(PAC)、糖/酸(S/A)和总多酚(TPP)在结肠系统中调节健康成年人粪便微生物群组成的能力。[4]

该试验通过使用5个粪便微生物群样本构建了体外结肠模型,并通过体外结肠模型来测定蓝莓中纯化的不同多酚组合对其微生物群的影响。最终体外结肠实验发现,蓝莓成分可显著影响人工结肠模型中的粪便微生物群组成。与S/A和TPP组相比,PAC组和ANTH/FLAV组在促进微生物α多样性方面更有效。(如图4、5)

图4:体外结肠模型中由于补充蓝莓富含多酚的部分而导致的粪便微生物群结构模式差异

图5:体外补充蓝莓富含多酚的组分后粪便微生物群中差异丰度的分类群

此外,该试验纳入了17名女性,分为两个年龄组,首先进行了为期两周的清除期,他们被要求避免使用富含多酚和花青素的食物。在两周之后开始蓝莓富集饮食,每天用水服用38g冻干蓝莓粉,持续六周。在整个实验中会在清除期间、第2周、第4周和第6周取得空腹粪便样本和血样。

研究结果发现,蓝莓可使老年受试者的微生物群多样性适度增加,基于β多样性,老年受试者的粪便微生物群在W4处形成了一个独特的簇(如图6c),鉴于样本量较小且样本内变异性较高,趋势并不显著(PERMANOVA R2=0.03)。但年轻受试者则没有,在整个干预过程中,年轻女性的粪便微生物群没有显示出β多样性变化(PERMANOVA R2=0.002)。(如图6)

图6:蓝莓(BB)食用量与特定共丰度分类群(CAG)富集的关系

综上所述,摄入蓝莓会改变机体的肠道微生物群的组成,但个体的差异可能会导致膳食多酚对肠道健康的影响程度。

未来,研究人员面临着一些具有挑战性的研究差距,需要解决原花青素在肠道健康方面的相关问题。

  • 改进了对膳食PAC摄入量的分析。尽管已经对一些富含原花青素的材料进行了详尽的研究和描述,(例如蔓越莓、葡萄籽提取物、可可、一些坚果),但还需要对其他来源进行进一步的成分分析。

  • 来自转化人体研究的证据。关于PACs提取物功能的初步研究结果喜忧参半。需要更多的人体干预研究来评估和确认本综述中描述的临床前机制。

4. 小结

虽然原花青素仍需解决一些研究差距,但肠道微生态平衡对于身体健康的重要性已得到广泛的认可。因此我们仍然鼓励进一步研究膳食原花青素在维护肠道健康方面的潜力,并期待未来能有更多的临床研究为肠道问题解决方案带来更多的答案。


参考文献:

[1] CBNData 《2023科学化肠道养护白皮书》

[2] ELSEVIER 《Dietary proanthocyanidins for improving gut immune health》

[3] ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM 《Blueberry proanthocyanidins and anthocyanins improve metabolic health through a gut microbiota-dependent mechanism in diet-induced obese mice》

[4] nutrients 《Whole Blueberry and Isolated Polyphenol-Rich Fractions Modulate Specific Gut Microbes in an In Vitro Colon Model and in a Pilot Study in Human Consumers》


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