短链脂肪酸——机体健康调节剂
发布时间：
2024-04-23
抗性淀粉和不可消化碳水化合物等食物可促进肠道微生物而产生的短链脂肪酸（SCFAs），对机体健康的调节的作用。
众所周知，肠道微生态的平衡是人体健康的基础，比如肠道中有害菌数量的增加，会竞争性抑制有益菌的定植，同时产生的脂多糖（LPS）会破坏肠道屏障，进而影响肠受体对物质的吸收转运。短链脂肪酸（SCFAs）作为肠道内源性产物，它的产生和研究是揭示人体健康命运的新征程。SCFAs是由厌氧菌等肠道微生物代谢纤维或碳水化合物所产生的一组由六个或以下碳原子组成的饱和易挥发脂肪酸。肠道中的SCFAs主要是乙酸、丙酸和丁酸。以往多项研究表明，SCFAs拥有参与机体代谢、调节生物功能和维持宿主健康稳态等功能。通过了解SCFAs在肠道微生物代谢中的作用和机制，可以更好地理解肠道健康与整体健康之间的联系，为预防和治疗相关疾病提供新思路。
短链脂肪酸膳食来源。SCFAs直接膳食来源包括牛奶、黄油和奶酪等乳制品（如下图）达到每100g含0.1--10g。SCFAs是在乳制品发酵过程中产生的，它对乳制品的风味、香气和营养成分有重要影响。这一点也充分证明了，发酵产物不仅有利于肠道健康，而且还能够作为肠道细胞的能量来源。此外，一些植物油也含有SCFAs。
尽管SCFAs可以通过直接膳食来源在肠道中快速氧化吸收，但大多数SCFAs是通过微生物发酵水果、蔬菜（尤其是根茎类蔬菜）和豆类中的膳食纤维来间接获得。在结肠发酵过程中主要以糖为底物合成SCFAs、碳链延伸途径合成SCFAs；这个过程是利用糖苷水解酶及肠道菌群将膳食纤维降解为单糖（戊糖和己糖），并通过糖酵解或戊糖磷酸途径生成SCFAs，肠道益生菌也可以利用肠道气体来产生特定SCFAs。特别是那些含有抗性淀粉和不可消化碳水化合物的食物，可以显著促进肠道微生物群产生乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸。
SCFAs在改善肥胖方面的作用。在改善肥胖方面，SCFAs通过增强葡萄糖代谢、胰岛素代谢、脂质积累和脂肪氧化来改善代谢健康（图2）。特别是乙酸盐，已有研究发现它能够通过调节中枢和外周机制对肥胖产生积极影响。乙酸盐能够增加空腹脂肪氧化，空腹肽YY（PYY，一种能够抑制食欲的激素）水平、调节餐后葡萄糖和胰岛素浓度。SCFAs改善肥胖的作用机制：第一，SCFAs由脂肪酸受体介导，作用于脂肪形成和褐变，调节脂肪组织中的胰岛素敏感性；第二，SCFAs激活AMPK通路调节肝脏和骨骼肌的葡萄糖摄取和脂肪酸氧化；第三，SCFAs通过上调胰岛β细胞cAMP和IP3通路诱导胰岛素分泌；第四，SCFAs增加肠促胰岛素分泌，如PYY和胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)；通过减缓肠道运动、降低胃排空和提高胰岛素敏感性来增加饱腹感。
SCFAs不仅是肠道微生物的代谢产物，同时也是机体健康的调节剂，其在调节脂肪代谢、免疫调控和降低炎症等方面具有突出表现，这使得膳食、肠道菌群和人体健康之间复杂的交互关系联系在一起，比如脑-肠轴、肝-肠轴、肠-肾轴等。
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