近年來的研究發(fā)現(xiàn)人體微生物組與人體健康息息相關(guān)，尤其是腸道菌群。因此，腸道菌群也被作為是治療和調(diào)理的作用靶點(diǎn)，手段包括益生菌、益生元，甚至是糞菌移植。最近讀了一篇發(fā)表在《Nat Rev Gastroenterol Hepatol》的綜述性的文章，它對益生元做了定義，我想這對于有志于做人體微生物組研究的人來說，是必須有一定了解的，因此做了一些筆記，與大家交流討論。
1、什么是益生元（Prebiotic）。能被宿主微生物選擇性利用并有利于宿主健康的底物。 該定義將益生元的作用底物擴(kuò)展到包括非碳水化合物，作用靶點(diǎn)擴(kuò)增到胃腸道及其以外的身體部位，以及除食物以外的多種類別。保留了選擇性微生物群介導(dǎo)機(jī)制的要求。對于被認(rèn)為是益生元的物質(zhì)，必須有益的健康影響。該定義也適用于動物使用的益生元。
2、定義益生元的國際組織為國際益生菌和益生元科學(xué)協(xié)會（International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics，ISAPP），它是科學(xué)家致力于促進(jìn)益生菌和益生元科學(xué)發(fā)展的非營利性機(jī)構(gòu)。
3、“益生元”的效應(yīng)和選擇性。益生元不是唯一可以影響腸道的底物，選擇性利用是區(qū)分益生元和其他的底物的標(biāo)準(zhǔn)。在早先的文獻(xiàn)中，將益生元的“選擇性”需要解釋為能被乳酸桿菌和雙歧桿菌。而近年來的研究發(fā)現(xiàn)，除了乳酸桿菌和雙歧桿菌，Faecalibacterium prausnitzii等也可能成為益生菌的候選者（注1：相比原先由培養(yǎng)方法發(fā)現(xiàn)的微生物種類，高通量測序技術(shù)的應(yīng)用使得更多的微生物被鑒定到，從而新的有益菌也不斷的被發(fā)現(xiàn)，如果有益菌的目錄大大增加，那么益生元的定義也必然要隨之改變。測序這個技術(shù)，的的確確在改變很多行業(yè)的傳統(tǒng)認(rèn)識）。為了驗(yàn)證產(chǎn)品本身是否為益生元，必須證明產(chǎn)品是有選擇地利用的。例如攝入某種元素可以增加微生物對短鏈脂肪酸的含量，那么這產(chǎn)品是益生元嗎（注2：短鏈脂肪酸，如乙酸鹽，丙酸鹽和丁酸鹽等一些其他化合物被認(rèn)為有利于健康）？在這種情況下，通過顯示由該產(chǎn)品導(dǎo)致的特定范圍內(nèi)能產(chǎn)丁酸鹽的微生物生長。或者，產(chǎn)品可能刺激微生物群的其他成員的生長，釋放代謝物，其又刺激產(chǎn)丁酸鹽的微生物的生長。這種現(xiàn)象可能構(gòu)成“交叉喂養(yǎng)效應(yīng)”。最終結(jié)果仍然是選擇性的，必須是有利于整體健康。如果病原微生物參與丁酸鹽的產(chǎn)生，并且宿主發(fā)生負(fù)面后果，則不能將其稱為益生元。
4、什么樣的底物是益生元。微生物群落結(jié)構(gòu)改不是通過底物被宿主微生物選擇性利用的，此底物不是益生元（注3：這句話，我翻譯的很繞口，大家意會一下，謝了。這類底物包括抗生素、礦物質(zhì)、維生素和噬菌體等）。目前，最最廣泛記載在人體內(nèi)具有健康益處的膳食益生元是不可消化的寡糖果聚糖（FOS）和低聚半乳糖（GOS）（注4：這些寡糖優(yōu)先被雙歧桿菌代謝，雙歧桿菌中普遍存在的β-果糖苷酶、β-半乳糖苷酶，可降解FOS和GOS中的連接鍵）。此外，益生元還具有組織特異性性和時效性。如纖維素可以被認(rèn)為是反芻動物中的益生元，但不能在人類中使用（注5：因?yàn)槿祟惖哪c道微生物群只能很差地利用β（1→4）連接的D-葡萄糖多糖）；木糖醇可以被認(rèn)為是口腔中的益生元，但在其他地方未被證明是益生元；人乳寡糖（HMO）對于新生嬰兒的腸道微生物群以及代謝和免疫系統(tǒng)的發(fā)育特別重要，對生命后期的健康有著十分重要的作用（注5：Bifidobacterium longum subsp. infantis (B. infantis)屬于雙歧桿菌屬中唯一擁有降解全部HMOs能力的種，雙歧桿菌屬中其它在成人腸道里占優(yōu)勢的種如B. longum subsp. longum, B. adolescentis和B. lactis缺乏可以代謝HMOs的酶系統(tǒng)，也就是說成年人喝母乳基本無保健作用。突然，我想起了劉曉慶演的西太后喝母乳的鏡頭）。
5、益生元的利用和宿主健康。下表綜述了益生元和人體健康的關(guān)系。
6、其他。本文還簡要概述了各類動物的腸道情況，其中提到狗和貓是食肉動物，食物以高脂肪、蛋白和低纖維為主，它們非反芻動物，消化道既簡單又短，沒有能力去發(fā)酵不易消化的底物。這個描述讓我想通了我們最近在做的一個以狗為實(shí)驗(yàn)動物，做的一個實(shí)驗(yàn)，有意思。
7、其他的其他。今天是韓春雨撤稿的日子，大家都在評論。一位我尊敬的老師說的好：“高層次科學(xué)研究充滿各種不確實(shí)因素，客觀對待，此類撤稿只因結(jié)果不成熟，老外也常有，正是一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋憩F(xiàn)，這與104篇論文撤稿有本質(zhì)區(qū)別”。很多時候，科研工作是孤獨(dú)、寂寞、冷，然而現(xiàn)在的媒體在本已浮躁的社會風(fēng)氣上又添油加醋，媒體，你們需要反省。
