摘要
茶富含多酚和其他酚類(lèi)物質(zhì)，這些物質(zhì)被廣泛報(bào)道對(duì)健康有益。然而，膳食多酚并不能被胃腸道完全吸收，并被腸道微生物群代謝，因此它們及其代謝物可能會(huì)積聚并發(fā)揮生理作用。在這項(xiàng)研究中，我們調(diào)查了茶提取物的酚類(lèi)成分及其芳香代謝物對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)的影響。含有細(xì)菌的糞便勻漿能顯著催化茶酚類(lèi)物質(zhì)（包括表兒茶素、兒茶素、3-氧-甲基沒(méi)食子酸、沒(méi)食子酸和咖啡酸）生成芳香代謝物，且該過(guò)程依賴(lài)于細(xì)菌種類(lèi)。不同的腸道細(xì)菌菌株對(duì)茶酚類(lèi)物質(zhì)和代謝物的生長(zhǎng)敏感性各不相同。某些致病菌如產(chǎn)氣莢膜梭菌、艱難梭菌和擬桿菌屬的生長(zhǎng)被茶酚類(lèi)及其衍生物顯著抑制，而共生厭氧菌如梭菌屬、雙歧桿菌屬以及益生菌如乳酸桿菌所受影響則較輕。這表明茶酚類(lèi)物質(zhì)通過(guò)調(diào)節(jié)腸道細(xì)菌種群對(duì)腸道環(huán)境產(chǎn)生顯著影響，可能充當(dāng)了代謝預(yù)生物的作用。我們的觀察為結(jié)腸細(xì)菌在酚類(lèi)物質(zhì)的代謝、吸收及其在人類(lèi)健康和疾病中的潛在活性方面的重要性提供了進(jìn)一步證據(jù)。不同酚類(lèi)物質(zhì)的生物活性可能在維持胃腸道健康方面發(fā)揮重要作用。
1.引言
人類(lèi)結(jié)腸是一個(gè)由500多種細(xì)菌物種組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)，其中超過(guò)99%是厭氧菌。它們聚集了數(shù)百萬(wàn)億的生物量（約每立方厘米10^12個(gè)微生物），其酶和代謝活動(dòng)對(duì)宿主的營(yíng)養(yǎng)和健康具有重要影響。對(duì)人類(lèi)宿主有害的habitual腸道細(xì)菌所具有的酶活性與有益菌不同。此前注意到，結(jié)直腸癌患者體內(nèi)的擬桿菌屬和梭菌屬（它們是人類(lèi)腸道共生菌的一部分）數(shù)量增加，同時(shí)雙歧桿菌百分比和參與致癌物形成的酶活性降低。腸道細(xì)菌如雙歧桿菌屬和乳酸桿菌屬可作為益生菌。益生菌是食品中的微生物補(bǔ)充劑，通過(guò)改善腸道微生物平衡對(duì)宿主產(chǎn)生有益影響；它們已被證明能顯著預(yù)防疾病和改善人類(lèi)健康。攝入益生菌還能增強(qiáng)胃腸道對(duì)疾病的屏障功能。除了宿主-細(xì)菌和細(xì)菌-細(xì)菌關(guān)系在建立平衡的腸道菌群中的作用外，飲食對(duì)不同腸道細(xì)菌在腸道中定植的程度有非常強(qiáng)的影響。因此，研究膳食成分的攝入是否會(huì)影響腸道微生物的定植非常重要。
膳食中多酚的攝入量估計(jì)在每天0.15到1克之間，約占每日酚類(lèi)總攝入量的三分之二，其中約三分之一為酚酸。飲食中最豐富的多酚類(lèi)型是類(lèi)黃酮，通常以糖苷形式結(jié)合。茶是全世界消費(fèi)量第二大的飲料，已被證明含有高濃度的黃烷醇，如表兒茶素、兒茶素及其沒(méi)食子酸酯，以及其它酚類(lèi)物質(zhì)。
類(lèi)黃酮被廣泛報(bào)道具有許多有益的健康效果：它們作為抗氧化清除劑；作為金屬離子螯合劑，防止金屬離子產(chǎn)生自由基氧；它們抑制與活性氧形成相關(guān)的黃嘌呤氧化酶；它們抑制癌細(xì)胞的增殖，包括肺癌、胃癌、乳腺癌和結(jié)腸癌；它們最近已被證明會(huì)影響信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。流行病學(xué)研究的證據(jù)strongly地將富含類(lèi)黃酮和其他酚類(lèi)的食物和飲料與降低年齡相關(guān)疾病的風(fēng)險(xiǎn)聯(lián)系起來(lái)。因此，廣泛的研究致力于膳食酚類(lèi)在對(duì)抗人類(lèi)疾病中的潛在作用。雖然類(lèi)黃酮及其糖苷可以通過(guò)胃腸道吸收，但它們的吸收是不完全的，且循環(huán)水平較低。
因此，大量未被吸收的酚類(lèi)物質(zhì)留在腸道中，使得它們及其代謝物可能在維持腸道健康方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。這可以證實(shí)表明富含水果和蔬菜的飲食與降低胃癌、結(jié)腸癌和直腸癌風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的流行病學(xué)證據(jù)。
體外實(shí)驗(yàn)表明，幾種類(lèi)黃酮可被人糞便細(xì)菌代謝，在多酚C環(huán)裂解后形成不同的酚酸和其他芳香族化合物。此外，對(duì)人類(lèi)糞便水的分析表明，進(jìn)入結(jié)腸的多酚被腸道細(xì)菌廣泛代謝，且酚類(lèi)和芳香酸的濃度很高。實(shí)際上，在血漿和尿液中鑒定出的大多數(shù)來(lái)自膳食類(lèi)黃酮的成分被認(rèn)為是由腸道細(xì)菌的作用產(chǎn)生的。腸道細(xì)菌對(duì)多酚代謝的重要性通過(guò)以下事實(shí)得到強(qiáng)調(diào)：無(wú)菌或用抗生素治療的動(dòng)物不再形成這些酚酸代謝物。然而，僅鑒定出少數(shù)負(fù)責(zé)酚類(lèi)代謝的腸道細(xì)菌種類(lèi)，并且對(duì)所涉及的機(jī)制了解甚少。
本研究的目的是調(diào)查茶酚類(lèi)及其芳香酸代謝物/衍生物與人類(lèi)腸道微生物群之間的相互作用。利用GC-MS檢查細(xì)菌對(duì)酚類(lèi)化合物的代謝。由于我們之前的研究表明酚類(lèi)結(jié)合物在結(jié)腸中含量極少，且多酚被廣泛代謝，我們認(rèn)為研究主要茶多酚苷元（兒茶素和表兒茶素）和酚酸，以及它們的一些芳香族細(xì)菌代謝物的影響在生理學(xué)上更具相關(guān)性。
2.材料與方法
2.1.細(xì)菌與培養(yǎng)基
本研究選擇了28種常見(jiàn)的致病性、共生性和益生性腸道細(xì)菌作為代表性腸道菌群。使用的需氧病原體包括大腸桿菌O157:H7 ATCC 35150、大腸桿菌ATCC 11775、產(chǎn)氣腸桿菌（醫(yī)院分離株HI）、腸炎沙門(mén)氏菌ATCC 13076、鼠傷寒沙門(mén)氏菌ATCC 14028、金黃色葡萄球菌NCTC 7447、銅綠假單胞菌（HI）和肺炎克雷伯菌（HI），在營(yíng)養(yǎng)瓊脂/肉湯中于37°C培養(yǎng)24小時(shí)。使用的其他病原體包括糞腸球菌（HI）、化膿性鏈球菌A（HI）、肺炎鏈球菌ATCC 49619和萬(wàn)古霉素耐藥腸球菌（HI），在含有10%馬血清的腦心浸液血瓊脂上于37°C維持。單核細(xì)胞增生李斯特菌（HI）在胰蛋白酶大豆培養(yǎng)基中于37°C培養(yǎng)24小時(shí)。益生菌干酪乳酸桿菌Shirota株（從養(yǎng)樂(lè)多發(fā)酵乳中分離）和鼠李糖乳酸桿菌GG ATCC 53103在de Mann Rogosa and Sharpe培養(yǎng)基中于37°C、5%CO2條件下維持。使用的需氧共生細(xì)菌包括從健康個(gè)體糞便樣本中分離的糞腸球菌（MD015）、屎腸球菌（MD028）、凝結(jié)芽孢桿菌（MD013）、大腸桿菌（MD017）和葡萄球菌屬（MD011）。
使用的厭氧菌包括多形擬桿菌ATCC 29148和脆弱擬桿菌ATCC 25285，在厭氧工作站在37°C下于含有10%馬血清的腦心浸液血瓊脂上培養(yǎng)1-3天。艱難梭菌ATCC 8884、產(chǎn)氣莢膜梭菌NCTC 6719、短雙歧桿菌ATCC 15700和青春雙歧桿菌ATCC 15703在強(qiáng)化梭菌培養(yǎng)基中于37°C厭氧條件下培養(yǎng)48小時(shí)。使用的共生厭氧菌包括從人糞便中在厭氧條件下分離的梭菌屬（MD024）和雙歧桿菌屬（MD006）。
所有用于實(shí)驗(yàn)的細(xì)菌均按上述方法培養(yǎng)。
2.2.糞便細(xì)菌
糞便細(xì)菌是從新鮮收集的人糞便中在厭氧條件下通過(guò)用鹽水稀釋糞便分離的。使用選擇性培養(yǎng)基和細(xì)菌API鑒定試劑盒對(duì)細(xì)菌進(jìn)行培養(yǎng)、分離和鑒定。API 20E用于腸桿菌科和革蘭氏陰性桿菌；API 50 CHB用于桿菌；API STAPH用于葡萄球菌。
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