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从代谢产物的角度理解肠道菌群与人体健康的关系

来源：泰然健康网时间：2024年12月17日 11:19

在人类的肠道中居住着数万亿的细菌——数量是人类细胞数量的大约 10 倍。被称作为“微生物群”的这些细菌对人体健康起着至关重要的作用：它们是我们代谢和健康的关键。

一个正常成人体内肠道内的细菌总重量可达1-1.5千克，我们每天排出的粪便中，死的和活的细菌约占粪便固体重量的20%——30%，干重量可以达50%。庞大的细菌群体驻扎在肠道内，构成了一个极为复杂的集体，这个集体，就被称作肠道菌群。人体肠道菌群，大约有30属500种的细菌定植组成，包括需氧菌、兼性厌氧菌和厌氧菌，其中厌氧菌为主，主要是双歧杆菌和类杆菌，大约占细菌总数的99%。这些细菌根据其在肠道内不同的生理功能被分为三大类：共生菌、条件致病菌和病原菌。

共生菌，故名思议，它和我们人体是互利共生的关系，多是常住人体内的有益菌。人体为细菌的生活提供生存场所和营养，而这些细菌则为人体产生有益的物质和保护人类健康。前面说到的双歧杆菌、乳酸菌、拟杆菌等，就是共生菌的典型例子。共生菌一般都是专性厌氧菌，从数量上说，它们占据了肠道菌群所有细菌数量的99%以上，是肠道菌群的主体。共生菌又被称为有益菌。

除正常菌群外，还有一种称为过路菌群，又称外籍菌群，是由非致病性或潜在致病性细菌所组成，来自周围环境或宿主其它生境，在宿主身体存留数小时，数天或数周，如果正常菌群发生紊乱，过路菌群可在短时间内大量繁殖，引起疾病，所以又称之为条件致病菌。条件致病菌在肠道菌群内数量较少。它们从功能上来说是肠道内的“过客”。在正常条件下，由于大量共生菌的存在，这些“过客”并不容易繁殖开来造成危害。但若在一定条件下任由它们繁殖，那么就会对机体产生不良影响，甚至可能造成疾病。肠道菌群中，常见的条件致病菌大多是肠球菌、肠杆菌等。病原菌就是可以引发腹泻、痢疾、肠炎等疾病的微生物，除了致病细菌，还有真菌、病毒等：

大肠内的细菌，可以利用膳食纤维等物质，合成B族维生素等物质，双歧杆菌可以产生维生素B1、B2、B6、B12，还可以产生叶酸、泛酸和多种氨基酸，大肠杆菌可产生维生素B1、维生素K，这些维生素可以被人体吸收利用。膳食纤维是不能被人体消化吸收的物质，但是肠道菌群中有益菌群的“粮食”，有益菌在利用它们生活的过程中，产生那些“副产品”，然而却是我们人体的营养素。

结肠细菌可对食物残渣中的碳水化合物和肠道上皮细胞分泌的糖蛋白进行发酵分解，产生可被人体吸收利用的乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸（SCFA）1，促使肠道PH值下降，有利于钙、铁和维生素D的吸收。其中的丁酸被称为结肠细胞的主要能量来源，并且具有预防和抑制结肠癌、抗炎、抗氧化、修复肠粘膜防御功能、调节内脏敏感度和肠道运动功能的作用。

细菌体内含有能够分解食物残渣的酶，它们对于糖和脂肪的分解，称为发酵，发酵产物有乳酸、乙酸、二氧化碳、甲烷、脂肪酸、甘油、胆碱等，二氧化碳、甲烷是肠道气体的主要来源；它们对于蛋白质的分解称为腐败，产物有氨基酸、氨气、硫化氢、组胺、吲哚等，大部分属于有害物质，被肠壁吸收后到肝脏进行解毒。人体如果长期吸收这些毒素，会加速衰老，诱发癌症，引起动脉硬化、肝脏障碍等疾病。氨气、硫化氢具有难闻的刺激性气味，粪便、屁的臭味主要来源。如果人的饮食中蛋白质含量过高，或者肠道菌群中腐败菌数量过高，都会出现腐败产物的增加。

这是肠道菌群（有益菌和腐败菌）的代谢及产物图：

注2：蛋白质的腐败

常乐康的两个菌株：婴儿双歧杆菌和酪酸梭菌都是属于左侧益生菌代谢产物的有益菌：

另外，从菌群的代谢底物来看，酪酸梭菌和婴儿双歧杆菌都是分解碳水化合物的菌株，不分解和消化蛋白质、脂肪，也就是“吃素”的细菌。

尤其是酪酸梭菌，它能够分解诸如淀粉、纤维素等长链分子的碳水化合物，最终产生对人体有益的酪酸（丁酸）3，而酪酸则是已知有益肠道的短链脂肪酸（SCFA）中最重要的一种。

一般认为，适当增加食物中膳食纤维的含量，有益于增进健康，可预防便秘、痔疮、结肠癌等疾病的发生。膳食纤维对肠道功能的影响主要有：多糖纤维与谁结合而形成凝胶，可限制水分的吸收，增加粪便的体积，有利于粪便的排出；纤维素能刺激肠道蠕动，缩短粪便在大肠内的停留时间，以减少有害物质对胃肠和整个机体的毒害作用；纤维素可以降低食物中热量的比例，减少高能量物质的摄取，有助于纠正不正常肥胖。因此，膳食纤维被成为“第六营养素”，现代营养学提倡合理食用粗粮，多吃蔬菜、水果。

双歧杆菌和乳酸菌等有益细菌则在抑制人体有害细菌的生长繁殖，抵抗病原茵的感染，合成人体需要的维生素，促进人体对矿物质的吸收，产生醋酸、丙酸和乳酸等有机酸刺激肠道蠕动，促进排便，防止便秘以及抑制肠道腐败作用、净化肠道环境、分解致癌物质、刺激人体免疫系统，从而提高抗病能力、降低血液胆固醇、延缓衰老等方面有着重要作用。大凡肠道中双歧杆菌多的人身体比较健康，而腐败细菌多的人，身体衰弱多病。

肠道菌群，这个陪伴我们一生的生物构造，其功能更像是一个影响到机体各个方面的“器官”，这个器官的正常与否，对人体的健康程度有着重要影响。肠道菌群问题，成为一些非感染性慢性疾病的病因，也成为研究新的治疗方法的切入点。

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注：

1.短链脂肪酸(SCFA, Short-Chain Fatty Acid)：

3.酪酸（丁酸）是最重要的短链脂肪酸，对人体肠道健康有着广泛的作用：

1.蛋白质的腐败：

蛋白质在胃肠道内的消化过程中，总有一小部分未被消化，也有一小部分消化产物(例如氨基酸)未被吸收。这部分未被消化的蛋白质和未被吸收的氨基酸，在大肠下部受肠道菌作用，产生一系列对人体有害的物质，如胺类、酚类、吲哚、硫化氢、氨和甲烷等，称为腐败作用(putrefaction)。

⒈胺类的生成　在肠道内，氨基酸受肠菌作用发生脱羧反应，生成相应的胺类。如组氨酸脱羧生成组胺，赖氨酸脱羧生成尸胺，酪氨酸脱羧生成酪胺，苯丙氨酸脱羧生成苯乙胺等。

这些腐败产物大多有毒性。例如组胺和尸胺具有降血压作用，酪胺具有升血压作用等。通常这些有毒产物需经肝脏代谢转化为无毒形式，排出体外。肠梗阻或肝功能障碍患者，腐败产物生成增多，或肝脏不能有效解毒，导致有些胺类进入脑组织。例如上述生成的酪胺和苯乙胺，如果不能在肝内及时转化，易进入脑组织，经β-羟化酶作用，转化为β-羟酪胺或苯乙醇胺，其结构类似于儿茶酚胺，故称为假神经递质.假神经递质增多时，可以竞争性干扰儿茶酚胺，但并不能传递兴奋，导致大脑功能障碍，发生深度抑制而昏迷，临床称为肝性脑昏迷，简称肝昏迷。这就是肝昏迷的假神经递质学说。

⒉酚类的生成酪氨酸脱羧基生成的酪胺，可以进一步脱氨基和氧化，生成苯酚和对甲酚等有毒物质。

⒊吲哚及甲基吲哚的生成色氨酸经肠道菌作用可分解产生吲哚和甲基吲哚，随粪便排出体外，成为粪便臭味的主要来源。

⒋硫化氢的生成　半胱氨酸在肠道菌作用下可分解产生硫醇、硫化氢和甲烷等。

⒌氨的生成　未吸收的氨基酸在肠菌作用下可发生还原性脱氨基作用，生成氨。

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