謝飛 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
腸道內(nèi)的微生物代謝產(chǎn)生丁酸，因此丁酸含量的高低主要由兩方面決定:一方面取決與棲息于盲腸和結(jié)腸丁酸產(chǎn)生菌的種類和數(shù)量，其次是能夠進(jìn)入后段腸道的碳水化合物數(shù)量以及種類，當(dāng)然在討論影響腸道丁酸合成的因素時(shí)，也不能忽略動(dòng)物機(jī)體這個(gè)“大系統(tǒng)”，更確切的說(shuō)，是“大系統(tǒng)”中的腸道，因此“大系統(tǒng)”的狀況也決定著腸道內(nèi)丁酸合成速率，如機(jī)體的生理狀態(tài)、食糜在腸道內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)速率、腸道勃膜的運(yùn)輸速率等，這些因素都可能影響丁酸的生物合成。因此，腸道內(nèi)丁酸的生物合成實(shí)際上是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，受眾多宏觀和微觀因素的影響。為了更清楚的闡述影響腸道丁酸合成的因素，以下主要介紹微生物與腸道內(nèi)可利用底物對(duì)于丁酸生物合成的影響。
1 腸道內(nèi)丁酸產(chǎn)生菌的數(shù)量和種類
不同的個(gè)體其腸道內(nèi)產(chǎn)丁酸菌的種類和數(shù)量分布上存在一定差異。Barcenilla等利用厭氧滾管技術(shù)從3個(gè)健康人(嬰兒，成年素食者和成年雜食者)的新鮮糞樣中分離到313株產(chǎn)丁酸菌，發(fā)現(xiàn)有74株細(xì)菌體外培養(yǎng)產(chǎn)丁酸量大于2mmol，其中從嬰兒糞樣中分離到的產(chǎn)丁酸菌產(chǎn)丁酸濃度最高，約有50%的菌株產(chǎn)丁酸量大于10mmol;通過(guò) 165rRNA基因和盯LP分析進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，3種糞樣中的主要產(chǎn)丁酸菌種類也存在很大差異:嬰兒糞樣中產(chǎn)丁酸菌種類最多，素食者次之，雜食者糞樣中產(chǎn)丁酸菌的種類要明顯少于前兩者。
2 腸道內(nèi)發(fā)酵底物的種類和數(shù)量
動(dòng)物機(jī)體的盲腸和結(jié)腸是生成SCFA的主要腸段，口服的SCFA在近端腸道可全部被吸收，不能到達(dá)后段腸道。研究表明:結(jié)腸中丁酸的產(chǎn)生與進(jìn)入結(jié)腸的底物種類和含量相關(guān)。
2.1月善食纖維
食物中的纖維成分是細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)丁酸的主要物質(zhì)來(lái)源。腸道微生物每天大約消耗809纖維殘?jiān)?00 mmol短鏈脂肪酸，其中60一SOmmol為丁酸。通過(guò)增加食物中的纖維含量，能有效增加大腸中SCFA的濃度。
2.2抗性淀粉
淀粉是人類膳食中主要的碳水化合物，按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可分為不同的類別。根據(jù)淀粉在小腸內(nèi)的生物利用度將其分為三類:快速消化淀粉 (RapidlyDigestibleStarch，RDS)、緩慢消化淀粉 (SlowlyDigestiblestareh，sDs)和抗性淀粉 (Resistantstarch，RS)。其中RS不同于前兩者，它不能被小腸中的淀粉酶水解，本身或其降解產(chǎn)物能夠到達(dá)結(jié)腸并被其中的微生物菌群發(fā)酵利用，繼而發(fā)揮有益的生理作用，很早就將其作為膳食纖維 (DietaryFiber，DF)的組成成分之一。
獸醫(yī)研究表明，結(jié)腸內(nèi)淀粉的含量與丁酸的產(chǎn)量有著密切的關(guān)系。Duncan等通過(guò)體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn):支鏈淀粉和菊糖可促進(jìn)產(chǎn)丁酸菌RosebuI’ia菌株的生長(zhǎng)，而果膠和木聚糖則無(wú)促增殖作用。當(dāng)結(jié)腸內(nèi)抗性淀粉的含量增加時(shí)，結(jié)腸丁酸的濃度增加，其在短鏈脂肪酸中所占的比例也隨之增加?？剐缘矸墼诿つc和結(jié)腸中均可被發(fā)酵產(chǎn)生丁酸，而添加麥鼓可抑制抗性淀粉在盲腸中的發(fā)酵，從而提高其在結(jié)腸的發(fā)酵，使結(jié)腸中丁酸的濃度顯著增加。
2.3化學(xué)益生素
除抗性淀粉和菊糖外，許多報(bào)道表明，其他可作為化學(xué)益生素的非降解寡糖如大豆纖維、異麥芽低聚糖、果寡糖、棉子糖和龍膽二糖等可以通過(guò)調(diào)控腸道微生物區(qū)系特別是促進(jìn)乳酸桿菌和雙歧桿菌的增殖從而間接提高丁酸的含量，促進(jìn)機(jī)體的健康。
