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益生菌与肠道中矿物质吸收的关联
原创 发布时间:2024-02-05 浏览次数: 165 来源: 夏嘉锐

核心提示:矿物质是公认的骨骼结构材料,可调节水分平衡并影响肌肉和神经功能。它们是在人体中发挥结构作用的化学元素,是多种新陈代谢功能不可或缺的物质。


  “益生菌”一词源于希腊语 "pro"(意为 "促进")和 "biotic"(意为 "生命")。根据联合国粮食及农业组织(FAO)的定义,益生菌是在肠道中自然生长的有生命力的微生物,只要摄入足够的量,就能对人体健康产生有益的影响。益生菌的作用机制是多方面的。它们可以在胃肠道(GIT)、宿主组织和皮肤中定植,并有益地改变微生物群,帮助维持肠道细菌平衡。益生菌还与肠道-大脑轴、维持心理健康和增强免疫功能有关。最为熟知的益生菌微生物是乳酸杆菌家族(乳酸菌、嗜酸乳杆菌等)、双歧杆菌(双歧杆菌、婴儿双歧杆菌等)、链球菌(嗜热链球菌、乳酸菌等)和一些酵母菌,如布拉氏酵母菌。它们通常也存在于某些食品和膳食补充剂中。

  矿物质是公认的骨骼结构材料,可调节水分平衡并影响肌肉和神经功能。它们是在人体中发挥结构作用的化学元素,是多种新陈代谢功能不可或缺的物质。激素、酶和其他生物活性成分都依赖于矿物质的催化作用。同样,矿物质与免疫系统的正常运作有关,影响感染的易感性,甚至影响慢性疾病的发生,如神经退行性疾病、骨质疏松症、糖尿病、等。

  图1人体肠道吸收矿物质的过程

  研究发现,一些益生菌株能促进某些矿物质的吸收,而另一些则可能会抑制矿物质的吸收或对矿物质的吸收没有影响。益生菌还可能参与矿物质(钙(Ca)、铁(Fe)、镁(Mg)、硒(Se)、钾(K)、铜(Cu)、锌(Zn)等)的新陈代谢,促进它们的吸收。研究表明,人体内的矿物质含量主要与饮食摄入量有关。同时,人体的功能不仅与矿物质的数量有关,还与矿物质的比例和吸收比例有关。然而,益生菌与矿物质吸收相互作用的机制尚未完全明了,可能因益生菌的具体菌株和矿物质类型而异。

  益生菌与矿物质相互作用的一种方式是产生能分解复杂矿物质的酶,使其更容易被宿主吸收。例如,肠道中的细菌会产生人类或单胃动物无法内源产生的植酸酶。植酸酶可以分解植酸,植酸是一种存在于许多植物性食物中的化合物,它可以与矿物质结合并阻止矿物质的吸收。通过分解植酸,这些细菌可以释放出钙、镁和锌等矿物质,使它们可以被小肠吸收。最知名的植酸酶生产微生物是枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌和乳酸杆菌家族的不同菌株。另一种方式是改变肠道环境。益生菌生物可产生短链脂肪酸(SCFA),作为其代谢膳食纤维的副产品。膳食纤维发酵可增加大鼠吸收矿物质的表面积(上皮细胞肥大)。这些 SCFAs 可降低肠道 pH 值,从而增加某些矿物质(镁、钙、硒、锌等)的可溶性,使宿主更容易吸收这些矿物质。例如,降低肠道中的 pH 值会导致钙离子溶解,促进钙离子通过细胞旁途径输送到细胞,并调节骨骼的矿物质密度。另一方面,肠道中较高的 pH 值会降低矿物质的吸收。一些药物,如质子泵抑制剂(PPIs),可通过减少胃酸分泌来减少镁的吸收,而胃酸分泌是激活镁转运体 TRPM6 的必要条件。此外,益生菌还能影响宿主细胞中参与矿物质吸收的基因的表达。例如,某些细菌可促进基因的表达,从而提高宿主细胞吸收铁(Fe)的能力。在猪体内补充菊粉可扩大双歧杆菌属和乳酸杆菌属的盲肠微生物数量,从而进一步导致肠道肠细胞中铁转运体、铁蛋白和酶的基因表达上调。

  益生菌在改善矿物质吸收方面的功效会受到菌株变异、剂量、给药时间和个体独特性的影响。在选择和使用益生菌时考虑到这些因素,可优化其对矿物质吸收的潜在益处。然而,必须强调的是,需要进行更多的研究,以充分了解矿物质吸收与益生菌摄入之间复杂的相互作用,从而提供具体的建议。

  参考文献:Rodica-Anita Varvara, Dan Cristian Vodnar, Probiotic-driven advancement: Exploring the intricacies of mineral absorption in the human body, Food Chemistry: X, Volume 21, 2024, 101067, ISSN 2590-1575, https://doi.org/10.1016/j.fochx.2023.101067.

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