影响肠道丁酸合成的因素
谢飞 南京农业大学
肠道内的微生物代谢产生丁酸，因此丁酸含量的高低主要由两方面决定:一方面取决与栖息于盲肠和结肠丁酸产生菌的种类和数量，其次是能够进入后段肠道的碳水化合物数量以及种类，当然在讨论影响肠道丁酸合成的因素时，也不能忽略动物机体这个“大系统”，更确切的说，是“大系统”中的肠道，因此“大系统”的状况也决定着肠道内丁酸合成速率，如机体的生理状态、食糜在肠道内转运速率、肠道勃膜的运输速率等，这些因素都可能影响丁酸的生物合成。因此，肠道内丁酸的生物合成实际上是一个十分复杂的过程，受众多宏观和微观因素的影响。为了更清楚的阐述影响肠道丁酸合成的因素，以下主要介绍微生物与肠道内可利用底物对于丁酸生物合成的影响。
1 肠道内丁酸产生菌的数量和种类
不同的个体其肠道内产丁酸菌的种类和数量分布上存在一定差异。Barcenilla等利用厌氧滚管技术从3个健康人(婴儿，成年素食者和成年杂食者)的新鲜粪样中分离到313株产丁酸菌，发现有74株细菌体外培养产丁酸量大于2mmol，其中从婴儿粪样中分离到的产丁酸菌产丁酸浓度最高，约有50%的菌株产丁酸量大于10mmol;通过 165rRNA基因和盯LP分析进一步发现，3种粪样中的主要产丁酸菌种类也存在很大差异:婴儿粪样中产丁酸菌种类最多，素食者次之，杂食者粪样中产丁酸菌的种类要明显少于前两者。
2 肠道内发酵底物的种类和数量
动物机体的盲肠和结肠是生成SCFA的主要肠段，口服的SCFA在近端肠道可全部被吸收，不能到达后段肠道。研究表明:结肠中丁酸的产生与进入结肠的底物种类和含量相关。
2.1月善食纤维
食物中的纤维成分是细菌发酵产丁酸的主要物质来源。肠道微生物每天大约消耗809纤维残渣生成300 mmol短链脂肪酸，其中60一SOmmol为丁酸。通过增加食物中的纤维含量，能有效增加大肠中SCFA的浓度。
2.2抗性淀粉
淀粉是人类膳食中主要的碳水化合物，按照不同的标准可分为不同的类别。根据淀粉在小肠内的生物利用度将其分为三类:快速消化淀粉 (RapidlyDigestibleStarch，RDS)、缓慢消化淀粉 (SlowlyDigestiblestareh，sDs)和抗性淀粉 (Resistantstarch，RS)。其中RS不同于前两者，它不能被小肠中的淀粉酶水解，本身或其降解产物能够到达结肠并被其中的微生物菌群发酵利用，继而发挥有益的生理作用，很早就将其作为膳食纤维 (DietaryFiber，DF)的组成成分之一。
兽医研究表明，结肠内淀粉的含量与丁酸的产量有着密切的关系。Duncan等通过体外培养发现:支链淀粉和菊糖可促进产丁酸菌RosebuI’ia菌株的生长，而果胶和木聚糖则无促增殖作用。当结肠内抗性淀粉的含量增加时，结肠丁酸的浓度增加，其在短链脂肪酸中所占的比例也随之增加。抗性淀粉在盲肠和结肠中均可被发酵产生丁酸，而添加麦鼓可抑制抗性淀粉在盲肠中的发酵，从而提高其在结肠的发酵，使结肠中丁酸的浓度显著增加。
2.3化学益生素
除抗性淀粉和菊糖外，许多报道表明，其他可作为化学益生素的非降解寡糖如大豆纤维、异麦芽低聚糖、果寡糖、棉子糖和龙胆二糖等可以通过调控肠道微生物区系特别是促进乳酸杆菌和双歧杆菌的增殖从而间接提高丁酸的含量，促进机体的健康。
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