【大豆活性组分和肠道菌群相互作用研究进展综述6300字（论文）】

大豆活性组分和肠道菌群相互作用研究进展综述目录TOC\o"1-2"\h\u29411摘要 I205381引言 I218902人体健康与肠道菌群 II42772.1肠道菌群 II218002.2肠道微生态 II246032.3肠道菌群与疾病 II181873大豆活性组分及其功能 III22513.1大豆活性组分 III302203.2大豆活性组分的功能 III51774大豆活性组分与肠道菌群的作用 IV203764.1肠道菌群促进大豆活性组分的吸收 IV175954.2大豆活性组分对肠道黏膜通透性的影响 V298914.3大豆活性组分对肠道细胞凋亡的影响 VI263104.4肠道菌群对大豆活性组分的生物转化 VI146164.5大豆组分与肠道菌群的作用方式 VII319995结语 VIII9449参考文献 VIII摘要通过已有的研究表明，适量食用大豆可以有效地预防高血脂症、更年期综合症、骨质疏松等疾病。而在大豆完成这些功效之前需要通过人体的肠胃对其完成代谢吸收。在代谢吸收过程中大豆中的大分子物质会在消化酶的作用进行进行分解，分解后会形成小分子肽或者氨基酸，而这些物质便可以进入大肠供肠道微生物发酵利用。本文对大豆有效组分与肠道菌群的相互作用及对人体健康的影响进行综述，希望对于进一步丰富相关主题的理论和实践研究提供一定的思考。关键词：活性组分；大豆；肠道菌群1引言肠道菌群是目前国内外研究的热点。随着研究的深入，人们发现肠道生态失调与代谢性疾病、免疫疾病、胃肠疾病、心血管疾病、神经系统疾病密切相关。因此，维持肠道菌群的平衡，维持肠道菌群的健康，对于预防和治疗各种疾病具有重要意义。本文综述了大豆活性成分与肠道菌群相互作用的研究现状，以期为肠道菌群产品的开发提供参考。2人体健康与肠道菌群2.1肠道菌群肠道是人体最大的消化和排泄器官，其盘旋的布局和我们人类的大脑形状有些类似，因此肠道在科研界也常常被称之为人的第二大脑。据研究一般人体肠道内寄生有超过0万亿个细菌，这些细菌的活动能够有效地影响人体的体重、个人消化能力以及自身免疫力等等各个方面的人体机能能力[1]。在这其中肠道菌群按一定比例组合，在数量上与宿主构成一种共生共赢的生态平衡。2.2肠道微生态人体有着众多的微生态系统，其中最为常见同时也最为重要的便是由口腔、皮肤、尿道、肠道黏膜四种生态系统组成的微生态系统。在这其中肠道微生态系统是人体生态系统中最为重要和最为不可替代的生态系统，同时也是人体内最为复杂的生态系统之一，肠道微生态系统由正常的肠道菌群及其生存环境组成。肠道微生物量占人体微生物总量的78%。肠道细菌约有30属1500余种，以厌氧菌为主[2]。细菌，兼性厌氧菌和需氧菌。2.3肠道菌群与疾病宿主一旦受到自身环境和外界环境变化的影响，就会破坏宿主与菌群之间的平衡，导致肠道微生态系统失衡，机体各种功能紊乱，导致疾病。导致肠道菌群失调的因素很多，包括宿主自身的基因型、饮食、年龄、疾病状况、外来细菌等[3]。近年来，越来越多的研究发现肠道生态失调与许多疾病的发生密切相关，而且疾病的发病部位不仅限于肠道，甚至影响全身，还可能影响心理健康[4]-[6]。情况如表1所示。表1肠道菌群与疾病表3大豆活性组分及其功能3.1大豆活性组分大豆含有多种活性成分，有效成分的大豆研究侧重于一般营养成分，如蛋白质、碳水化合物和脂肪，微量营养物质，如维生素、矿物质和植物化学物质，如大豆异黄酮、大豆皂苷，三种类型的物质，这些物质具有抗氧化、降血脂，调节肠道菌群平衡等生理功能[7]。3.2大豆活性组分的功能大豆中活性因素主要有一般营养素、微量营养素和植物化合物三种。这三种不同的活性成分具有不同的生理功能。下表显示了不同的功能。表1大豆主要活性组分的生理功能4大豆活性组分与肠道菌群的作用4.1肠道菌群促进大豆活性组分的吸收人类肠道菌群由多种微生物组成，约有500-1000种，多达101种。98%以上的肠道细菌属于拟杆菌门（bacteroidetes）和拟杆菌门（bacteroidetes)，而变形菌门（proteobacteria)、放线菌门（actinobacteria)、梭状芽孢杆菌（Clostridium）和微球菌（micrococcus）数量较少且多样性较差。根据肠道和宿主群体之间的关系，肠道群体可分为以下三类[8]:(1)与宿主共存的生理群体，也称为共生细菌和细菌杆菌等共生细菌。(2)与宿主共存的病原体，即肠道、大肠杆菌和其他细菌;(3)病原体细菌，又称有害细菌，如致畸性细菌、特里普斯细菌、金黄色葡萄球菌等。大豆低聚糖是大豆中发现的另一种碳水化合物，被分为正常和功能性两类。一般低聚糖可被人体消化吸收，提供能量，而功能性低聚糖则存在于人体中。唾液和肠黏膜没有相应的水解酶，所以不能被身体消化吸收，直接进入大肠。同时，细菌和/或内毒素（ET）可在肠黏膜结构化时迁移，触发和/或刺激全身炎症反应和多器官功能障碍。大豆蛋白质、脂肪、维生素和矿物质可直接通过肠道粘膜吸收，而大豆纤维则可通过部分消化或完全消化吸收。微生物群的分解产生短链脂肪酸，为结肠吸收氢氧化钠创造环境，从而减少水分含量，减轻腹泻。大豆异黄酮主要以结合糖苷和游离糖苷的形式存在[9]。游离糖苷可直接被肠黏膜吸收，而糖苷可阻碍胃和小肠的消化。生物利用度极低，必须经过肠道菌群进一步代谢到达结肠后才能被机体吸收[10]。在这其中要想完成交互作用则需要更加特定的结构，从而才能在此过程中完成微生物转化功能。大豆低聚糖是大豆中发现的另一种碳水化合物，被分为正常和功能性两类。一般低聚糖可被人体消化吸收，提供能量，而功能性低聚糖则存在于人体中。唾液和肠黏膜没有相应的水解酶，所以不能被身体消化吸收，直接进入大肠[11]。在盲肠和结肠中，厌氧菌产生的酶被水解和发酵成短链脂肪酸，然后通过肠壁被身体吸收。4.2大豆活性组分对肠道黏膜通透性的影响黏液层有特定细胞分泌的黏液素、生物活性因子和胃肠道激素。黏膜在正常工作时，可以通过自身的生化作用，抵抗和阻挡外界有害物质，如此一来从而才能达到完成生理调理的机体功能[12]。大豆抗原蛋白如大豆球蛋白、β－和大豆球蛋白大豆敏感反应的一个重要表现是肠道粘膜的破坏和肠肠复原力的提高。这导致一些大分子或危险物质通过肠道粘膜外泄和扩散，导致细菌代谢物或室内毒素进入肠道[13]。二胺氧化酶（diamineoxidase,DAO）活性的增加与肠黏膜上皮细胞的坏死和脱落有关，是肠黏膜结构损伤的直接反应之一，是肠黏膜细胞成熟和完整的标志[14]。采用抗反转录技术和蛋白质是特别必要的。复制学主要研究核糖核酸活性成分中的基因表达和主要生物群落的组织，从而促进功能基因的提取。蛋白质分析大豆活性成分生物转化过程中某些糖核酸分解酶的特性，并与肠组的功能进行分析，并预测肠组功能的差异。复制是连接基因组信息和功能蛋白质的桥梁，是复制和新陈代谢组之间联系的关键部分。同时，细菌和/或内毒素（ET）可在肠黏膜结构化时迁移，触发和/或刺激全身炎症反应和多器官功能障碍。d－乳酸（D-LAC）作为肠道细菌的代谢产物关于血液内部毒素浓度高、肠道组织紊乱或肠道暴露，这是肠系统完整性的重要指标。同时，通过建立小鼠动物模型，血浆D-LAC水平显著升高，提示D-LAC可作为肠黏膜损伤、肠通透性改变和肠内毒素血症的预警指标[15]。肠道受损时血浆ET和D-LAC水平显著升高。因此，血液中DAO、D-LAC、ET水平可作为评价肠黏膜通透性的重要指标。4.3大豆活性组分对肠道细胞凋亡的影响细胞凋亡是由基因在不同内部和外部信号刺激后自动和有组织地死亡的细胞，又称细胞程序性死亡，在所有多细胞生物的发育和内稳态中起着重要作用。其影响是显著的[16]。NF-KB信号通路除了在肠道炎症和免疫中发挥重要作用外，还在抑制肠道凋亡中发挥重要作用。NF-xB通过调节细胞因子抑制凋亡来抑制凋亡。Nf-kb结合位点存在于促炎因子IL-6、I-8和I-1β的启动子上。NF-KB信号通路在细胞凋亡中起重要作用，可受NF-XB调控[17]。具有抗凋亡作用。诱导或上调抗凋亡基因是抑制细胞凋亡的主要方法之一。细胞正常生理状态下，p50/P65与抑制蛋白IkB结合形成三聚体时，抑制蛋白IkB与三聚体分离，p50/P65进入细胞核，与DNA上相应的位点结合。它会导致细胞凋亡[18]。caspase依赖性凋亡主要包括死亡受体信号通路（胞外信号通路）和线粒体凋亡通路（胞内信号通路）。细胞外信号通过结合特定的细胞因子死亡受体（TNFR1、Fas、CD95）和相应的配体（TNF-α、Fas和TRIAL)，并通过诱导邻近效应激活Caspase-8。caspase8的初始激活下游效应蛋白Caspase-3和Caspase-7，产生相应的生理功能[19]。当线粒体受到刺激时，细胞色素C通过线粒体外膜透性（MOMP）从线粒体释放出来，然后与囊酶激活物相互作用从线粒体释放出来。在D-ATP的参与下，1(APAF-1）结合并诱导构想改变和寡聚，形成7个APAF-1复合物，也称为凋亡小体。凋亡细胞募集、二聚并激活启动子Caspase9，而启动子Caspase3和Caspase7被切断并激活。bcl-2家族的抗凋亡蛋白bcl-2和Bcl-XL通过调节线粒体外膜通透性（MOMP）调控细胞凋亡。4.4肠道菌群对大豆活性组分的生物转化虽然大豆中的某些一般营养和微营养素可通过消化肠道粘膜直接吸收，但大豆中的植物化合物，如大豆、高粱、大豆豆等，不能通过肠道粘膜消化。由于体积较大，脂质溶性较低，生物材料供应有限，很难直接发挥生理作用。只有与特定的肠道群体互动，才能产生新的高生物活性微生物变异和生物利用[20]。大豆的形式是糖和糖多糖，只有通过与特定肠道群体互动，才能生产新的高生物活性微生物变压器和生物利用。大豆低聚糖是大豆中发现的另一种碳水化合物，被分为正常和功能性两类。一般低聚糖可被人体消化吸收，提供能量，而功能性低聚糖则存在于人体中。游离糖苷可直接被肠黏膜吸收，而糖苷可阻碍胃和小肠的消化。生物利用度极低，必须经过肠道菌群进一步代谢到达结肠后才能被机体吸收。肠内微生物对饲料的影响主要包括两个方面:通过肠微生物释放的二氮;以及影响大豆生物转化的肠胃殖民地产生的酶。健康的成年人肠道细菌编码的基因比身体本身多150倍[21]。从中可以看出遗传资源及其编码的酶是多种多样的，它赋予肠道微生物群代谢多样性。大豆皂苷根据其苷类可分为A组和B组。对大豆和其皂荚的生物用途进行的一项比较研究表明，苷类比相应的大豆具有更大的优势。因此，只有将肠道群落转化为具有更高生物利用率的“大豆”，才能使多多斯大豆的生理功能。采用液相色谱－质谱联用技术研究了大豆皂苷在人肠内的代谢转化[22]。大豆皂苷B对A549、MCF7、HeLa和HepG2细胞有较强的细胞毒性，而大豆皂苷I对A549、MCF7、HeLa和HepG2细胞无明显的细胞毒性。因此，大豆皂苷I可以被肠道菌群代谢为糖苷B，对癌细胞有抑制作用。可产生毒性作用。桑尚元等人研究了人肠道菌群对大豆皂素II的代谢转化，发现大豆皂素II先经微黄素酶转化为大豆皂素IV,48小时后再转化为大豆皂素B，是肠黏膜细胞成熟和完整的标志。大豆低聚糖是大豆中发现的另一种碳水化合物，被分为正常和功能性两类。一般低聚糖可被人体消化吸收，提供能量，而功能性低聚糖则存在于人体中。唾液和肠黏膜没有相应的水解酶，所以不能被身体消化吸收，直接进入大肠。同时，细菌和/或内毒素（ET）可在肠黏膜结构化时迁移，触发和/或刺激全身炎症反应和多器官功能障碍[23]。d－乳酸（D-LAC）作为肠道细菌的代谢产物，血液内部毒性水平高、肠道组织紊乱或肠道通过，是消化系统完整性的重要指标。可以看出，在肠道菌群的作用下，大豆活性成分中不能被肠道黏膜直接消化吸收。4.5大豆组分与肠道菌群的作用方式目前，研究膳食组分与复杂肠道菌群系统的相互作用，体外厌氧发酵是研究膳食成分与复杂肠道菌群相互作用的常用方法之一。该技术可以更好地模拟人体恒温、含氧等实际条件，避免了复杂肠道环境和多种干扰因素的影响，使研究单一因素对人体的影响成为可能。结果更加准确。认为动物模型的建立为研究饮食与肠道菌群的相互作用提供了思路。通过构建拟人化动物模型，可以克服研究人体对象时无法准确控制食物成分的缺点，减少不可控因素的影响。较为客观地反映饮食成分的代谢情况。基因和代谢等学科的迅速发展，为研究大豆活性成分与肠道菌群的相互作用提供了极大的便利。结合生物信息学工具，高通量微观测序技术可识别大豆活性成分生物转化过程中的生物有机物，并获得高通量测试结果，分辨率和精确度。然而，宏基因组分析没有区分经过基因和非通过基因，因此，采用抗反转录技术和蛋白质是特别必要的。复制学主要研究核糖核酸活性成分中的基因表达和主要生物群落的组织，从而促进功能基因的提取。蛋白质分析大豆活性成分生物转化过程中某些糖核酸分解酶的特性，并与肠组的功能进行分析，并预测肠组功能的差异。复制是连接基因组信息和功能蛋白质的桥梁，是复制和新陈代谢组之间联系的关键部分。新陈代谢技术有助于发现大豆活性成分的新陈代谢、潜在新陈代谢迹象、确定生物群落、了解多种成分、多种目标和多层机制。因此，多组分关联分析将有助于进一步阐明大豆活性成分生理活性的物质基础和肠道菌群介导的分子机制。获得研究对象的一般特征。5结语肠道微生态系统是最重要和复杂的生态系统，它由肠道微生态系统由正常的肠道菌群及其生存环境组成。大豆含有多种活性成分，有效成分的大豆研究侧重于一般营养成分，如蛋白质、碳水化合物和脂肪，同时也包含一些矿物质和微量物质例如大豆异黄酮、大豆皂苷等等，这些物质在人体的消化和吸收过程中能够起到帮助人体起到抗氧化、降血脂，调节肠道菌群平衡等功效。从目前的研究来看，虽然大豆成分与肠道菌群相互作用的研究已引起广泛关注，但总体上还不完善，存在许多值得进一步探讨的问题。为了增加大豆及其产品的生物利用，有必要进一步弄清大豆有效成分的新陈代谢机制，并分析其中代谢之中的重要的代谢过程。研究大豆和肠道细菌之间的相互作用，并寻找主要新陈代谢。目前的重点是研究大豆活性成分的代谢作用，方法是培养分离的单一细菌或肠道细菌，未来需要进一步明确活性成分与肠道菌群复杂系统的相互作用关系，在此过程中需要借助多组学相结合的技术手段，如宏基因组和代谢组学结合解析大豆活性成分在肠道内的代谢通路，这些需要在未来的学习和生活中进行更加深入地学习和研究。参考文献1黄娜，尤春玲.大豆异黄酮代谢产物——雌马酚的功能作用研究[J].农产品加工：下，2008(3):4.2房晓.低聚糖对乳杆菌生物活性的作用[D].山东大学.3瞿明仁，赵向辉.大豆素（大豆苷元）调控动物脂肪代谢的研究进展[C]//中国畜牧兽医学会动物营养学分会第十二次动物营养学术研讨会.0.4张逊,郑卫江,黄莎娜,等.Microbialconversionofdaidzeinaffectsfecalequolconcentrationandbacterialcompositionofratswithorwithoutovariectomy微生物转化影响不同内源雌激素水平大鼠粪便雌马酚含量和菌群结构[J].微生物学报,2012,52(007):866-874.5张光远,吴晓利,张志明,等.大豆皂甙对高盐饮食小鼠血压和肠道菌群的影响[J].中国食物与营养,2019,025(004):17-21,30.6钊守梅.菌肽蛋白对断奶仔猪生产性能,肠道粘膜免疫功能和肠道菌群的影响[D].浙江大学,2014.7路文梅.蓝莓及活性物质对肠道菌群失衡及肠癌作用的初步研究[D].大连医科大学,2011.8吴雪娇,赵力超,方祥,等.大豆活性组分和肠道菌群相互作用研究进展[J].食品科学,2021,42(13):8.9李秀芬.竹笋膳食纤维功能性质与生理作用研究.2016.10晏家友,贾刚,王康宁,等.缓释复合酸化剂对