全谷物调节肠道菌群,改善代谢健康
全谷物调节肠道菌群,改善代谢健康
谷物是人类饮食中不可或缺的一部分,它们富含特定的功能元素,是维持人类健康的膳食成分。研究表明,谷物可以通过调节肠道微生物群来改善能量和葡萄糖稳态,对宿主能量稳态、食欲、血糖调节、胰岛素敏感性和宿主代谢的调节产生积极影响。本文将探讨不同谷物如何通过调节肠道菌群对宿主产生有益的健康影响。
谷物调节肠道菌群,促进代谢健康
饮食可以调节人体肠道微生物群的组成和功能,以维持宿主微生物群的互惠共生。谷物富含特定的功能元素,是维持人类健康的膳食成分。谷物可以改变肠道微生物群,并可能改善能量和葡萄糖稳态,干扰宿主能量稳态、食欲、血糖调节、胰岛素敏感性和宿主代谢的调节。
什么是全谷物
全谷物是禾本科植物的可食用种子,由胚(或胚芽)、胚乳和外部麸皮组成。全谷物是一种富含膳食纤维的食物,而膳食纤维可以调节肠道微生物群,从而调节人体的特定生物过程,例如调节免疫、炎症、碳水化合物和脂肪代谢以及肠-脑神经回路。
全谷物是营养和植物化学物质的极好来源,可能对心血管疾病、高血压、糖尿病、不同类型癌症和肥胖症等慢性疾病具有保护作用。全谷物的摄入还与健康肠道微生物群的增加有关,这一点可以从它们的丰富度和多样性以及短链脂肪酸的产生中看出。
短链脂肪酸,作为发酵终产物并促进有益细菌的生长。短链脂肪酸还可以降低结肠 pH 值,防止病原菌生长,并改善结肠上皮细胞的完整性。
本文讨论了不同谷物如何通过调节肠道微生物群对宿主产生有益的健康影响。主要从以下几个方面讲述:
• 谷物通过调节肠道菌群在动脉粥样硬化中的作用
• 谷物通过调节肠道菌群在高血压中的作用
• 谷物通过调节肠道菌群在肥胖中的作用
• 谷物通过调节肠道菌群在II型糖尿病中的作用
• 谷物通过调节肠道菌群在结肠健康中的作用
谷物通过调节肠道菌群在动脉粥样硬化中的作用
动脉粥样硬化是一种以胆固醇积聚和巨噬细胞聚集到动脉壁为特征的状态,它是心血管疾病的主要危险因素。肠道微生物群组成的平衡很重要,平衡一旦破坏可能会导致毁灭性的病理生理后果。
在高脂饮食的Apo E−/−小鼠中,某些菌群的丰度,如Bilophila和Mucispirillum,与动脉粥样硬化斑块大小呈正相关。物种丰富度也是肠道健康的一个主要标志,因为高细菌丰富度和多样性往往反映了生态系统的稳定性和复原力,以及疾病与粪便样本中物种数量减少之间的一致联系。
野生稻:具有抗脉粥样硬化作用
野生稻主要作为全谷物食用,食用后对健康有很多好处。野生稻含有抗性淀粉,可以作为益生元。野生稻具有显著的抗动脉粥样硬化作用,但其作用机制尚不清楚。这些影响可能是由于血浆胆固醇水平的降低。
细菌代谢产物如短链脂肪酸和三甲胺-N-氧化物(TMAO)是动脉粥样硬化中的重要化合物。
抗动脉粥样硬化作用可能与肠道菌群改变有关
最近的研究还发现,肠道微生物群与动脉粥样硬化的形成之间存在关联。短链脂肪酸主要参与碳水化合物、脂肪和胆固醇代谢,其免疫调节功能可能有助于心血管疾病的治疗。动脉粥样硬化斑块中细菌DNA的存在为肠道微生物群与动脉粥样硬化的相关性提供了证据。
野生稻:影响菌群丰度和多样性,预防动脉粥样硬化
另一项研究调查了野生稻对小鼠粪便细菌物种丰度和多样性的影响。结果表明,在低密度脂蛋白受体基因敲除(LDL-r-KO)的小鼠中,长期食用60%的野生稻与预防动脉粥样硬化有关。
参与预防的机制可能是粪便细菌数量和多样性的显著改变,以及几种炎症和代谢生物标志物的显著变化。与对照组相比,在野生稻喂养的小鼠粪便中发现了下列菌群丰度更高:
- Anaeroplasma sp.
- Acetatifactor sp.
- Prophyromonadaceae sp.
治疗组和对照组小鼠血浆中的细胞因子谱存在显著差异。白细胞介素-10(IL-10)和促红细胞生成素(EPO)水平的升高可以解释野生稻的抗动脉粥样硬化特性。然而,需要使用动物模型进行额外的研究支持该结果。
许多研究表明,维持健康的心血管系统可能有助于维持认知功能,因为一些心血管疾病与认知障碍和阿尔茨海默病的风险增加有关。
燕麦和燕麦制品:降胆固醇,产生短链脂肪酸,调节菌群,降低肠道通透性,抑制炎症
燕麦和燕麦制品是谷物纤维的其他重要来源,它们富含β-葡聚糖。β-葡聚糖是一种粘性和可溶性纤维,具有有益的降胆固醇潜力。
动物研究表明,燕麦纤维可以上调肝组织中低密度脂蛋白(LDL)受体的表达。
研究表明,膳食燕麦纤维可延缓动脉粥样硬化所致小鼠认知功能障碍的进展。燕麦纤维通过为人体产生短链脂肪酸,很好地恢复了微生物群的丰度和多样性。这些短链脂肪酸可降低肠道通透性,抑制神经系统的神经炎症。
小米:保护肠道屏障,重塑肠道菌群,防止动脉粥样硬化
另一种越来越受消费者欢迎的谷物是小米。使用喂食高脂肪饮食的Apo E−/−小鼠研究小米壳多酚的抗动脉粥样硬化潜力。
结果表明,小米壳多酚通过保护肠道屏障和重塑肠道菌群,防止主动脉粥样硬化斑块的形成。
微生物群组成的特征是颤螺菌属(Oscillospira)和瘤胃球菌(Ruminococcus)丰度较高,以及Allobaculum丰度降低,抑制动脉粥样硬化斑块的形成。
大多数以动脉粥样硬化为研究重点的体外、动物和人体研究报告的结果不一致,这可能是由于实验对象的数量有限(包括研究中人体受试者的数量较少),以及实验对象的性质(实验对象之间存在的可变性会影响结果),如采样技术,也可能是由于饮食成分的相互作用的影响。