肠道菌群 功能性食品
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来源：Ley R E, Turnbaugh P J, Klein S. et al. Microbial ecology: Human gut microbes associated with obesity[J]. Nature, 2006, 444(122): 1022-1023.
有研究首次揭示中国青少年肥胖的肠道菌群组成，发
来源：梁茹,周继远.肠道菌群:从生命健康到体育运动[J].运动,2018(15):1-3.
细菌对人体的功能
肠道微生物按一定比例组合、相互制约、相互依存的肠道 菌群在数量上与宿主形成一种共生共赢的生态平衡，因此， 人体肠道内有益菌的种类和数量的多少，在一定程度上可 以反映出人体的健康状态。
2-1 小鼠间歇性断食实验
来源：Beyoglu D, Smith R L, Idle J R. Dog bites man or man bites dog? The enigma of the amino acid conjugations[J]. Biochem Pharmacol, 2012, 83: 1331339.
成发生改变，增加发酵
代谢产物乙酸和乳酸， 增强棕色脂肪细胞中单
羧酸转运蛋白-的表达，
在移植了进行EODF的小
鼠菌群后，无菌小鼠的
脂肪棕色化被激活，代 谢稳态被改善。
来源：Li G L, Xie C, Lu S Y, et al. Intermittent fasting promotes white adipose browning and decreases obesity by shaping the gut microbiota[J]. Cell Metab, 2017, 26(4): 672685.
2、中性菌—条件致病菌
与宿主共栖，以兼性需氧菌为主，为肠道非优势菌群，如肠球菌，肠杆菌。 在肠道微生态平衡时，条件致病菌对人体无害，但在特定的条件下该菌群 会具有一定的侵袭性。
肠球菌
肠杆菌
3、有害菌—多为病原菌
该菌群长期定植的机会少，
生态平衡时，这些菌数量
少，不会治病。如变形杆
菌，假单胞菌，常为韦氏 梭菌等。 如果数量超出正常水平， 则可引发一些疾病。
赵玉爽,郑松柏.肠道菌群演替 及其影响因素研究进展[J].实 用老年医 学,2018,32(05):403-407.
饮食是影响肠道菌群最常见最直接的因素。合理的
3、肠道菌群影响因素
研究发现，除了年龄因素外，饮食、运动、作息
等日常生活方式的改变，服用抗生素、微生态制
剂等均能改变肠道菌群，并朝着不同的方向发展。
不少的研究和临床实践揭示了其中的一些规律，
在如何获得健康肠道菌群方面给了一些启示，主
要包括以下几方面：
影响因素
研究进展 高脂高蛋白饮食的人肠道中拟杆菌和瘤胃 菌属占主导，而高碳水化合物饮食的人则 以普雷沃菌占多数
Haiser H J, Turnbaugh P J. Is it time for a metagenomic basis for therapeutics[J]. Science, 2012, 336(6086): 1253-1255. Takeshi I, Pang I K. Microbiota regulates immune defense against respiratory tract influenza A virus infection[J]. PNAS, 2011, 108(13): 53545359.
化、吸收、免疫及生物拮抗等有密切关系。在人
体微生物微生态系统中，肠道微生态是最主要的、
最活跃的，一般情况下对人体健康有更加显著的
影响，参与调理机体的生理功能。
肠道菌群定义：人体肠道内正常寄生的微生物
分 类
有益菌
中性菌
有害菌
益生菌
乳酸菌、双歧杆菌
条件致病菌
大肠杆菌
过路菌-致病菌
沙门菌、产气荚膜菌
肠道寄生的主要六大菌群
来源：刘昌孝.肠道菌群与健康、疾病和药物作用的影响[J].中国抗生素杂志,2018,43(01):1-14.
肠道菌群特点
数量大---1014个，比我们自 身的细胞数量都多 种类多---正常人结肠结构内 有400个以上的菌种 稳定性---自身种类的稳定， 与人体的生态学稳定
肠道菌群中主要细菌的作用
Liu R, Hong J, Xu X, et al. Gut microbiome and serum metabolome alterations in obesity and after weight-loss intervention[J]. Nat Med, 2017, 23(7): 859-868.
益生菌、益生元作为益生菌的底物或发酵对象，促 进双歧杆菌 、乳酸杆菌等益生菌生长 ，抑 益生元 制大肠杆菌 、梭菌、肠球菌等致病菌生长
来改善肠道微生态
昼夜节 律 药物
研究表明肠道菌群的改变和昼夜节律之间 存在双向调节，可能是通过细菌产物的改 变实现 阿卡波糖被发现可以显著提高糖尿病病人 肠内双歧杆菌和乳酸菌的丰度，大幅度降 低梭菌和拟杆菌的丰度
肠道功能与免疫调节研究进展
文献来源
Structure of the intestinal flora responsible for development of the gut immune system in a rodent model[J]. Microbes Infect, 2000, 2(11): 1343-1351.
间歇性断食是体重控制和改善健康有效而自然的
方法，有研究在Cell Metabolism杂志上发表间歇
性断食改变肠道菌群转化脂肪组织的能力的研究结
果，研究者在30d内给小鼠进行15个周期的隔日禁
食(EODF)来刺激在白色脂肪组织“米色化”生成
棕色脂肪，并可大幅改善肥胖、胰岛素抵抗和肝性
脂肪变性 。
EODF使得肠道菌群的组
巨噬细胞有激活作用，具有抗肿瘤、 抗衰老、抵御
病原微生物的入侵及提高黏膜的局部免疫等意义。
2.3 肠道菌群与疾病
存在人体的细菌具有广泛的功能，如影响脂肪储存、
血管生成和免疫系统，调节神经系统、骨密度，保
护上皮细胞损伤和病理耐受，破坏下调食物成分，
具有维生素和氨基酸的生物合成和代谢药物等功能。
来源：刘昌孝.肠道菌群与健康、疾病和药物作用的影响[J].中国抗生素杂志,2018,43(01):1-14.
肠道菌群与疾病的发生
2-4肠道菌群与肥胖
肥胖患者肠道内的菌群组成伴随体重变化。一篇在
nature发表的论文研究发现：体重正常的野生小鼠
与遗传性肥胖的ob/ob小鼠比较贪食，盲肠菌群组
成中厚壁菌门比重大，而拟杆菌门降低50%，给以
低脂高糖的食物，菌群组成不变。由于肠道菌群的
成分 不同，肥胖者更容易从食物中 取能量生成脂肪。
营养作 用
抑菌功 能
通便功 能 抗衰老 功能
提高免 疫力和 抗癌
俞晓进，胡宏. 双歧杆菌对小鼠单核吞噬细 1.细胞免疫调节主 要通过激活 NK 细胞、吞噬细胞的活 [J]. 中国微生态学杂志 ，1 9 性，提高红细 胞免疫黏附作用实现 。2.体液免疫调节主 胞功能的影响 9 3 ，5( 3 ):4 5 - 4 9 . 要 是通过刺激 B 淋巴细胞的活化增殖和分泌抗体来实 现， 使机体免疫力提高 。
研究认为IgA可以有效地抑制细菌对肠黏膜黏附， Umesaki Y, Setoyama H.
将病原菌从体内排出，无菌小鼠产生IgA细胞及固
有层淋巴细胞数量较少，而添加益生菌能诱导增加 IgA，同时也能保证调节性T细胞的生长分化。 肠道菌群产生的胆汁酸，胆碱，短链脂肪酸是宿主 健康必需的物质。 正常肠道菌群能够刺激人体免疫系统，而且能够增强 机体的免疫功能。肠道菌群的是动态的，具有代谢 灵活性适应环境变化。 研究认为双歧杆菌对B淋巴细胞、 NK细胞特别是
劳文艳，邱红. 双歧杆菌微生态调节作用的 应用[J]. 中国微生态学 杂志，2002， 14(5):310-311. 李明阳，赖富饶，陈则华. 益生菌的作用机 理及抗菌性研究[J]. 农产品 加工(创新版)， 2011，9:65-68. 王弘杰. 双歧杆菌 BB12 发酵乳功能特性的 研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨 工业大学， 2009:12-29. 白明，孟祥晨. 益生菌抗氧化活性及菌体抗 氧化相关成分的分析[J]. 食品与发酵工 业 2009，35(5):6-10 .
1、有益菌—双歧杆菌
与宿主为共生关系，是专性厌氧菌，肠道的优势菌群。如 双歧杆菌、类杆菌、优杆菌和消化球菌等是膜菌群的主要
构成者，具有营养及免疫调节作用。 是1899年由法国学者 tTissier从母乳营养儿的 粪便中分离出的一种厌 氧的革兰氏阳性杆菌， 末端常常分叉，故名双 歧杆菌
双歧杆菌的生理功能
2-2肠道菌群与免疫功能调节
肠道不仅是消化吸收的场所，还是人体第一大免疫系统， 成为人体免疫功能调节必不可少的一部分。肠道菌群与宿 主免疫系统的相互作用是彼此间多方向的、交互式的化学 交流传递通道。免疫系统的建成初期，肠道中共生微生物 作为可控、安全的“外源物种”信息被人体免疫系统识别， 并为外界带给人体内环境的调节作用的认识，认为肠道菌 群对免疫系统的建成起到了关键作用 。
调节肠道菌群的功能性食品
一、肠道微生态 二、肠道菌群与健康
三、调节肠道菌群的物质
四、调节肠道菌群的功能性食品 五、碳水化合物与肠道菌群
一、肠道微生态
在长期的进化过程中，宿主与其体内寄生的微生 物之间，形成了相互依存，相互制约的最佳生理 状态，双方保持着物质、能量和信息的流转，因
而机体携带的微生物与其自身的生理、营养、消
文献来源
Arumugam M，Raes J， Pelletier E，et al. Enterotypes of the human gut microbiome [J]. Nature， 2011，473 ( 7346 ) : 174180.
饮食
运动
运动并有合理饮食者的肠道细菌 Shannon 指数比久坐不动者( 高 BMI 或低 BMI) 明 显增高( P<0. 05)
功能 作用机制 1.能够合成多种消化酶，促进和改善氨基酸和脂类代谢及 蛋白营养 物质的消化吸收 2.在酵解过程中产生有机酸 ， 提高微量元素的利用率 3.产生机体所必需的维生素 通过竞争营养与黏附位点、产生抑 菌物质、加强机体免 疫力等途径，对肠道致病菌的 黏附和繁殖起到拮抗作用 以及阻断致病途径 双歧杆菌代谢过程产生的有机酸可以刺激人体肠道壁， 促进肠道蠕动，利于排便 。 双歧杆菌能显著增加血液中超氧化物歧化酶 (SOD)的活 性及含量，协调体内自由基的氧化反应 使其降低，自由 基的降低减小了对人体细胞的损伤， 从而使身体健康 。 来源
Hale Waihona Puke Baidu假单胞杆菌
变形菌
4、肠道微生态的调整
分类 方法
（一）一 般性调整 措施
1、强调婴儿的 母乳喂养 2、膳食结构合 理化
大量研究已经证明，母乳喂养婴儿的肠道中双歧杆菌 占肠道菌群的比例远远高于非母乳喂养婴儿。 保持乳品在膳食结构上的适宜比例，由于乳品能提供 乳糖、降低肠道pH及其他作用，而有利于乳杆菌、双 歧杆菌等有益菌的增殖，并能有效的抑制腐败菌与致 病菌 长期应用抗生素类药物是造成肠道菌群失调的重要原 因之一
现一系列丰度显著异于正常人群的肠道共生菌，其中
多形拟杆菌丰度在肥胖人群明显下降，肥胖人群中谷 氨酸的含量显著高于正常体重人群，并且其含量与多
形拟杆菌数量呈反比。
通过小鼠灌胃实验证明多形拟杆菌能够降低小鼠血清 谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化 过程，从而降低脂肪堆积，延缓体重增长速度、降低 肥胖度。
3、适当控制抗 生素类药物的 应用
（二）利用有益菌制剂及其 利用有益菌的活菌制剂及其促进增殖制剂，可以保证 增殖促进因子 或调整有益的肠道菌群构成，从而保证人体健康。
二、肠道菌群与健康
人体内存在约1~2kg细菌，其中90%定值在人 体肠道内。就整体而言，人体细胞是由10%人 体自身细胞和90%的细菌细胞组成，而人体基 因是由约2.3万的自身基因和超过300万的细菌 基因组成。因此，肠道菌群被认为是人类后天 获得的“第二套基因库”，也被称作被人类遗 忘的一个重要“器官”。
有研究首次揭示中国青少年肥胖的肠道菌群组成，发
来源：梁茹,周继远.肠道菌群:从生命健康到体育运动[J].运动,2018(15):1-3.
细菌对人体的功能
肠道微生物按一定比例组合、相互制约、相互依存的肠道 菌群在数量上与宿主形成一种共生共赢的生态平衡，因此， 人体肠道内有益菌的种类和数量的多少，在一定程度上可 以反映出人体的健康状态。
2-1 小鼠间歇性断食实验
来源：Beyoglu D, Smith R L, Idle J R. Dog bites man or man bites dog? The enigma of the amino acid conjugations[J]. Biochem Pharmacol, 2012, 83: 1331339.
成发生改变，增加发酵
代谢产物乙酸和乳酸， 增强棕色脂肪细胞中单
羧酸转运蛋白-的表达，
在移植了进行EODF的小
鼠菌群后，无菌小鼠的
脂肪棕色化被激活，代 谢稳态被改善。
来源：Li G L, Xie C, Lu S Y, et al. Intermittent fasting promotes white adipose browning and decreases obesity by shaping the gut microbiota[J]. Cell Metab, 2017, 26(4): 672685.
2、中性菌—条件致病菌
与宿主共栖，以兼性需氧菌为主，为肠道非优势菌群，如肠球菌，肠杆菌。 在肠道微生态平衡时，条件致病菌对人体无害，但在特定的条件下该菌群 会具有一定的侵袭性。
肠球菌
肠杆菌
3、有害菌—多为病原菌
该菌群长期定植的机会少，
生态平衡时，这些菌数量
少，不会治病。如变形杆
菌，假单胞菌，常为韦氏 梭菌等。 如果数量超出正常水平， 则可引发一些疾病。
赵玉爽,郑松柏.肠道菌群演替 及其影响因素研究进展[J].实 用老年医 学,2018,32(05):403-407.
饮食是影响肠道菌群最常见最直接的因素。合理的
3、肠道菌群影响因素
研究发现，除了年龄因素外，饮食、运动、作息
等日常生活方式的改变，服用抗生素、微生态制
剂等均能改变肠道菌群，并朝着不同的方向发展。
不少的研究和临床实践揭示了其中的一些规律，
在如何获得健康肠道菌群方面给了一些启示，主
要包括以下几方面：
影响因素
研究进展 高脂高蛋白饮食的人肠道中拟杆菌和瘤胃 菌属占主导，而高碳水化合物饮食的人则 以普雷沃菌占多数
Haiser H J, Turnbaugh P J. Is it time for a metagenomic basis for therapeutics[J]. Science, 2012, 336(6086): 1253-1255. Takeshi I, Pang I K. Microbiota regulates immune defense against respiratory tract influenza A virus infection[J]. PNAS, 2011, 108(13): 53545359.
化、吸收、免疫及生物拮抗等有密切关系。在人
体微生物微生态系统中，肠道微生态是最主要的、
最活跃的，一般情况下对人体健康有更加显著的
影响，参与调理机体的生理功能。
肠道菌群定义：人体肠道内正常寄生的微生物
分 类
有益菌
中性菌
有害菌
益生菌
乳酸菌、双歧杆菌
条件致病菌
大肠杆菌
过路菌-致病菌
沙门菌、产气荚膜菌
肠道寄生的主要六大菌群
来源：刘昌孝.肠道菌群与健康、疾病和药物作用的影响[J].中国抗生素杂志,2018,43(01):1-14.
肠道菌群特点
数量大---1014个，比我们自 身的细胞数量都多 种类多---正常人结肠结构内 有400个以上的菌种 稳定性---自身种类的稳定， 与人体的生态学稳定
肠道菌群中主要细菌的作用
Liu R, Hong J, Xu X, et al. Gut microbiome and serum metabolome alterations in obesity and after weight-loss intervention[J]. Nat Med, 2017, 23(7): 859-868.
益生菌、益生元作为益生菌的底物或发酵对象，促 进双歧杆菌 、乳酸杆菌等益生菌生长 ，抑 益生元 制大肠杆菌 、梭菌、肠球菌等致病菌生长
来改善肠道微生态
昼夜节 律 药物
研究表明肠道菌群的改变和昼夜节律之间 存在双向调节，可能是通过细菌产物的改 变实现 阿卡波糖被发现可以显著提高糖尿病病人 肠内双歧杆菌和乳酸菌的丰度，大幅度降 低梭菌和拟杆菌的丰度
肠道功能与免疫调节研究进展
文献来源
Structure of the intestinal flora responsible for development of the gut immune system in a rodent model[J]. Microbes Infect, 2000, 2(11): 1343-1351.
间歇性断食是体重控制和改善健康有效而自然的
方法，有研究在Cell Metabolism杂志上发表间歇
性断食改变肠道菌群转化脂肪组织的能力的研究结
果，研究者在30d内给小鼠进行15个周期的隔日禁
食(EODF)来刺激在白色脂肪组织“米色化”生成
棕色脂肪，并可大幅改善肥胖、胰岛素抵抗和肝性
脂肪变性 。
EODF使得肠道菌群的组
巨噬细胞有激活作用，具有抗肿瘤、 抗衰老、抵御
病原微生物的入侵及提高黏膜的局部免疫等意义。
2.3 肠道菌群与疾病
存在人体的细菌具有广泛的功能，如影响脂肪储存、
血管生成和免疫系统，调节神经系统、骨密度，保
护上皮细胞损伤和病理耐受，破坏下调食物成分，
具有维生素和氨基酸的生物合成和代谢药物等功能。
来源：刘昌孝.肠道菌群与健康、疾病和药物作用的影响[J].中国抗生素杂志,2018,43(01):1-14.
肠道菌群与疾病的发生
2-4肠道菌群与肥胖
肥胖患者肠道内的菌群组成伴随体重变化。一篇在
nature发表的论文研究发现：体重正常的野生小鼠
与遗传性肥胖的ob/ob小鼠比较贪食，盲肠菌群组
成中厚壁菌门比重大，而拟杆菌门降低50%，给以
低脂高糖的食物，菌群组成不变。由于肠道菌群的
成分 不同，肥胖者更容易从食物中 取能量生成脂肪。
营养作 用
抑菌功 能
通便功 能 抗衰老 功能
提高免 疫力和 抗癌
俞晓进，胡宏. 双歧杆菌对小鼠单核吞噬细 1.细胞免疫调节主 要通过激活 NK 细胞、吞噬细胞的活 [J]. 中国微生态学杂志 ，1 9 性，提高红细 胞免疫黏附作用实现 。2.体液免疫调节主 胞功能的影响 9 3 ，5( 3 ):4 5 - 4 9 . 要 是通过刺激 B 淋巴细胞的活化增殖和分泌抗体来实 现， 使机体免疫力提高 。
研究认为IgA可以有效地抑制细菌对肠黏膜黏附， Umesaki Y, Setoyama H.
将病原菌从体内排出，无菌小鼠产生IgA细胞及固
有层淋巴细胞数量较少，而添加益生菌能诱导增加 IgA，同时也能保证调节性T细胞的生长分化。 肠道菌群产生的胆汁酸，胆碱，短链脂肪酸是宿主 健康必需的物质。 正常肠道菌群能够刺激人体免疫系统，而且能够增强 机体的免疫功能。肠道菌群的是动态的，具有代谢 灵活性适应环境变化。 研究认为双歧杆菌对B淋巴细胞、 NK细胞特别是
劳文艳，邱红. 双歧杆菌微生态调节作用的 应用[J]. 中国微生态学 杂志，2002， 14(5):310-311. 李明阳，赖富饶，陈则华. 益生菌的作用机 理及抗菌性研究[J]. 农产品 加工(创新版)， 2011，9:65-68. 王弘杰. 双歧杆菌 BB12 发酵乳功能特性的 研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨 工业大学， 2009:12-29. 白明，孟祥晨. 益生菌抗氧化活性及菌体抗 氧化相关成分的分析[J]. 食品与发酵工 业 2009，35(5):6-10 .
1、有益菌—双歧杆菌
与宿主为共生关系，是专性厌氧菌，肠道的优势菌群。如 双歧杆菌、类杆菌、优杆菌和消化球菌等是膜菌群的主要
构成者，具有营养及免疫调节作用。 是1899年由法国学者 tTissier从母乳营养儿的 粪便中分离出的一种厌 氧的革兰氏阳性杆菌， 末端常常分叉，故名双 歧杆菌
双歧杆菌的生理功能
2-2肠道菌群与免疫功能调节
肠道不仅是消化吸收的场所，还是人体第一大免疫系统， 成为人体免疫功能调节必不可少的一部分。肠道菌群与宿 主免疫系统的相互作用是彼此间多方向的、交互式的化学 交流传递通道。免疫系统的建成初期，肠道中共生微生物 作为可控、安全的“外源物种”信息被人体免疫系统识别， 并为外界带给人体内环境的调节作用的认识，认为肠道菌 群对免疫系统的建成起到了关键作用 。
调节肠道菌群的功能性食品
一、肠道微生态 二、肠道菌群与健康
三、调节肠道菌群的物质
四、调节肠道菌群的功能性食品 五、碳水化合物与肠道菌群
一、肠道微生态
在长期的进化过程中，宿主与其体内寄生的微生 物之间，形成了相互依存，相互制约的最佳生理 状态，双方保持着物质、能量和信息的流转，因
而机体携带的微生物与其自身的生理、营养、消
文献来源
Arumugam M，Raes J， Pelletier E，et al. Enterotypes of the human gut microbiome [J]. Nature， 2011，473 ( 7346 ) : 174180.
饮食
运动
运动并有合理饮食者的肠道细菌 Shannon 指数比久坐不动者( 高 BMI 或低 BMI) 明 显增高( P<0. 05)
功能 作用机制 1.能够合成多种消化酶，促进和改善氨基酸和脂类代谢及 蛋白营养 物质的消化吸收 2.在酵解过程中产生有机酸 ， 提高微量元素的利用率 3.产生机体所必需的维生素 通过竞争营养与黏附位点、产生抑 菌物质、加强机体免 疫力等途径，对肠道致病菌的 黏附和繁殖起到拮抗作用 以及阻断致病途径 双歧杆菌代谢过程产生的有机酸可以刺激人体肠道壁， 促进肠道蠕动，利于排便 。 双歧杆菌能显著增加血液中超氧化物歧化酶 (SOD)的活 性及含量，协调体内自由基的氧化反应 使其降低，自由 基的降低减小了对人体细胞的损伤， 从而使身体健康 。 来源
Hale Waihona Puke Baidu假单胞杆菌
变形菌
4、肠道微生态的调整
分类 方法
（一）一 般性调整 措施
1、强调婴儿的 母乳喂养 2、膳食结构合 理化
大量研究已经证明，母乳喂养婴儿的肠道中双歧杆菌 占肠道菌群的比例远远高于非母乳喂养婴儿。 保持乳品在膳食结构上的适宜比例，由于乳品能提供 乳糖、降低肠道pH及其他作用，而有利于乳杆菌、双 歧杆菌等有益菌的增殖，并能有效的抑制腐败菌与致 病菌 长期应用抗生素类药物是造成肠道菌群失调的重要原 因之一
现一系列丰度显著异于正常人群的肠道共生菌，其中
多形拟杆菌丰度在肥胖人群明显下降，肥胖人群中谷 氨酸的含量显著高于正常体重人群，并且其含量与多
形拟杆菌数量呈反比。
通过小鼠灌胃实验证明多形拟杆菌能够降低小鼠血清 谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化 过程，从而降低脂肪堆积，延缓体重增长速度、降低 肥胖度。
3、适当控制抗 生素类药物的 应用
（二）利用有益菌制剂及其 利用有益菌的活菌制剂及其促进增殖制剂，可以保证 增殖促进因子 或调整有益的肠道菌群构成，从而保证人体健康。
二、肠道菌群与健康
人体内存在约1~2kg细菌，其中90%定值在人 体肠道内。就整体而言，人体细胞是由10%人 体自身细胞和90%的细菌细胞组成，而人体基 因是由约2.3万的自身基因和超过300万的细菌 基因组成。因此，肠道菌群被认为是人类后天 获得的“第二套基因库”，也被称作被人类遗 忘的一个重要“器官”。