胃肠微生态与碳水化合物代谢

在人体肠道内，复杂的碳水化合物和单糖为微生物提供丰富的养分和代谢底物。食物中碳水化合物的摄入有助于塑造健康个体肠道菌群的组成并完善其功能。以植物碳水化合物为主要饮食的健康儿童与以典型西方饮食为主的儿童相比，两者菌群组成差异显著，甚至在菌门的水平上也有明显差异，前者的肠道菌群以拟杆菌门为主。拟杆菌门中的许多拟杆菌属富含编码碳水化合物活性酶的基因。而碳水化合物活性酶通常是一些重要的酶，包括装配碳水化合物的糖基转移酶，以及参与碳水化合物代谢的糖苷水解酶和多糖裂解酶。

46%的健康成人的肠道中都发现了多形拟杆菌，这种细菌的基因组编码了260多种糖苷水解酶，相比之下，整个人类基因组仅编码97种糖苷水解酶（Magwira et al，2013）。人体中将近20种酶已被证实可利用饮食中复杂的碳水化合物进行代谢。与健康成年人其他身体部位的微生物相比，肠道细菌编码了更多数量和更多种类的碳水化合物的水解酶。由此可见，肠道菌群在外源性碳水化合物的代谢中发挥着重要的作用。

人类饮食中碳水化合物的类型可影响人体肠道菌群的组成。反过来，菌群的组成也会影响其对饮食中碳水化合物的代谢能力。植物淀粉富含的支链淀粉和直链淀粉是当今饮食中的常见成分，它们可以被结肠中一些细菌（如双歧杆菌、拟杆菌和梭形杆菌）所代谢。以植物碳水化合物为主要饮食的个体，其肠道中普氏菌所占比例更大；而以动物脂肪和动物蛋白为主要饮食的个体，其肠道中拟杆菌的比例更高。同样，蔬菜、水果和肉类的摄入量是影响老年人胃肠道菌群组成和功能的重要因素。(www.xing528.com)

胃肠道细菌具有代谢不同食物的能力，提示通过调整饮食可以优化菌群的功能。使用益生菌的最初目的是为人体提供细菌乳糖酶，从而促进人类对乳糖的消化。肠道中碳水化合物发生氧化反应并经细菌的代谢可以形成草酸盐，而草酸钙所形成的结石是肾结石中最常见的类型。胃肠道的部分细菌如产甲酸草酸杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌可以在肠道内降解草酸盐，从而可能起到减少肾结石形成的作用。某些细菌可代谢抗性淀粉和难消化的碳水化合物，最终产生短链脂肪酸（包括丁酸盐、乙酸盐和丙酸盐）。这些短链脂肪酸具有抗感染和免疫调节作用。如丁酸盐可以调节结肠调节性T细胞的分化，并且影响炎症和变态反应；乙酸盐与抵抗志贺毒素（大肠杆菌产生）的损害有关。