国家高新企业 | ISO9001认证
二级病原微生物安全实验室- 联系电话：+13336028502
- +400-161-1580
- service@guheinfo.com
国家高新企业 | ISO9001认证 二级病原微生物安全实验室
人体内有宏量营养素（脂肪，蛋白质和碳水化合物），还有微量营养素。虽然称为“微量”，但它很强大，是维持正常生理活动的必需品。
微量营养素的发现：
1912年，波兰生物化学家卡西米尔·芬克发现了第一种微量营养素。他开始假设我们的食物中一定有其他“必需营养素”是维持健康所必需的。他把这些神秘的化合物称为“vital amines”，最终简称为“vitamins”（维生素）。
一百多年后，科学家们进行了大量的研究，列出了人体正常功能所需的近30种维生素和矿物质。饮食中哪怕只有一种微量营养素是缺乏的，其后果也可能是严重的。
对于每一种维生素或矿物质缺乏症，身体会迅速开始出现严重的功能失调。
例如，维生素A在维持机体正常的视力、基因表达、生殖、胚胎发育、生长和免疫功能等方面发挥着重要的作用。
维生素A缺乏可能会出现眼部疾病，儿童缺乏维生素A也会出现生长发育迟滞、血细胞生成障碍等问题。
<其他营养物质缺乏可详见本文末章节>
总之，每种微量营养素都在体内发挥作用。而每种缺陷都与疾病状况密切相关。
因此，在饮食中获取足够的必需微量营养素是维持健康的必要条件。
现代营养倡导“多样化”，食用各种类型的食物，以确保能够摄入身体所需的所有维生素和矿物质。
可能你吃到的大多数谷物，面包和其他加工谷物都已添加了各种B族维生素（和其他矿物质）。此外，很多人都会在饮食中加入水果，蔬菜，谷物和蛋白质等，尽可能地去满足大部分营养素所需的摄入量。
但问题来了，并不是你吃了什么就有什么，也得看身体的吸收能力。
有时候虽然吃的多，但并不代表消化系统已经为吸收做好了充分的准备。
为了更好地吸收营养，身体需要做好准备。这里涉及几个因素，例如健康的肠壁和肠道菌群，还取决于微量营养素的吸收方式和吸收位置。
消化过程：
消化系统的首要作用是摄取食物，并将其分解为更小，更有用的成分。
将食物放入嘴后立即开始第一步。当牙齿将食物粉碎成较小的碎片时，唾液腺开始分泌酶，其唯一目的是分解碳水化合物。
一旦被吞咽，食物就会进入食道并进入胃，暴露于强酸性胃液中，进一步降解碳水化合物，蛋白质和脂肪。
然后，消化后的食物被释放到小肠，接着，肝脏，胆囊和胰腺会分泌更多的消化酶，从而为营养吸收做好准备。
小 肠
小肠由三个不同的部分组成：十二指肠、空肠和回肠。大部分的营养吸收过程都在这里。
小肠吸收了食物中的成分，包括单糖、氨基酸、脂肪酸，微量营养素。大部分维生素和矿物质会在小肠中被吸收，但每种维生素和矿物质都需要独特的机制才能穿过肠道细胞壁。
当消化后的食物通过小肠并经历吸收营养过程后，最终进入大肠，然后被排出。
大 肠
大肠在消化中的作用相当直接。当食物的剩余成分进入大肠时，大部分营养物质已经被消化吸收了，它的主要功能是去除多余的水分和盐分，为排泄做好准备。残余物通常被分解成难以消化的残余物，如不易消化的纤维等。
现在我们知道这个领域有很多其他的关键功能。随着对肠道微生物群的更广泛了解，我们知道大多数肠道细菌在这一区域定居，吸收我们身体无法消化的东西，并将其分解，转化为对身体有益的许多必须营养素，从而给人体带来好处。
了解不同微量营养素的差异
了解不同类型的微量营养素之间的差异是改善吸收的一种方法。
例如有两类维生素：水溶性（各种维生素B和C）和脂溶性（如A、D、E和K）。
水溶性维生素需要水来运输。多喝水可以提高身体吸收和运输这些营养物质的能力。
脂溶性维生素需要脂肪来帮助吸收。改善脂肪转运的最好方法之一就是用脂溶性维生素丰富的食物来摄取健康的脂肪，确保身体能适当地吸收。
此外，水溶性维生素和矿物质都需要肠细胞内壁的特殊“转运体”来穿过细胞膜进入血液。功能越专业，保护性就越强。这种复杂而特殊的吸收过程确保只有正确的成分才能进入血液。
肠道菌群 ——营养吸收的低调英雄
微生物不仅有助于吸收营养，甚至可以提高必需营养素的水平。健康的肠道生态系统有助于维持肠道黏膜的完整。
为了真正优化吸收过程，身体需要健康的肠道细胞来吸收营养。
肠道菌群失衡可导致肠道细胞衰亡，破坏营养吸收。这大大降低了消化系统吸收修复和维持健康细胞所必需营养的能力。
肠道菌群被证明是许多必需营养素的来源。维生素K就是一个例子。
虽然我们的饮食中含有维生素K，但实际上，人体每天所需维生素K的一半以上是由肠道中的细菌产生的。
如果你的肠道生态系统不平衡，缺乏某些菌群，可能导致身体缺乏某些维生素。
因此，调理改善肠道菌群是一种可行的方式。
当然，每个人对营养物质的需求是独一无二的。归根结底，这取决于你的身体运作方式，基于生活方式、饮食、个人需求，以及肠道健康状况等多方面因素。
了解饮食中的差距可能是改善营养吸收的第一步。另外，肠道菌群检测有助于对身体健康状况的把握，知道补充哪些营养素，有助于什么类型的菌群生长，结合自身的症状，有针对性地改善菌群，从而真正改善健康状况。
随着对肠道菌群，营养饮食的研究深入，现在越来越倾向于个性化的干预方式，更加精准地选择适合自己的营养素，而不是盲目补充维生素。
1. 缺钙
麻木，手指发麻和心律异常
钙对于维持强壮的骨骼以及控制肌肉和神经功能非常重要 。严重低钙的迹象包括麻木，手指刺痛和心律异常等。
日需求量
大多数成年人每天需要1000毫克（mg）的钙，而50岁以上的女性和70岁以上的男性则需要1200毫克 。
补充钙
牛奶，酸奶，奶酪等乳制品是钙的良好来源，但如果不喜欢乳制品，可以在钙强化的橙汁或早餐麦片中获得。
2. 缺维生素D
疲劳，骨痛，情绪变化等
维生素D对骨骼健康至关重要，不过，维生素D缺乏的症状可能是模糊的，有可能出现疲劳、骨痛、情绪变化、肌肉疼痛、虚弱等。
维生素D长期缺乏会导致骨骼软化，还可能与癌症和自身免疫性疾病有关。
日需求量
大多数成年人每天需要15微克（mcg）的维生素D，而70岁以上的成年人则需要20 mcg。
补充维生素D
食物：牛奶或酸奶，金枪鱼等。
晒太阳：每周几次晒太阳，每次在10到30分钟内，对补充维生素D有帮助。
3. 缺 钾
肌肉无力，便秘，心律不齐等
钾可以帮助心脏、神经和肌肉正常工作，并在清除废物的同时向细胞输送营养物质。
此外，它还是一种有用的营养素，有助于抵消钠对血压的负面影响，对维持健康的血压很重要。
由于腹泻或呕吐；出汗过多；抗生素、泻药或利尿剂；过量饮酒；或肾脏疾病等慢性疾病，短期可能会出现低钾的情况。
缺乏的症状
包括肌肉无力、抽搐或痉挛；便秘；刺痛和麻木；以及心律异常或心悸。
天然钾的来源
香蕉、牛奶、南瓜、扁豆、芸豆和其他豆类。
4. 缺 铁
疲劳，呼吸急促，手脚冰冷，指甲脆等
铁是产生红细胞的必要物质，红细胞将氧气输送到全身。当铁含量过低时，可能会导致红细胞缺乏，从而导致贫血。
高风险的人群
包括经期妇女、成长中的人(如儿童和孕妇)和纯素食或半素食人群。
症状
包括虚弱和疲劳、呼吸短促、心跳加快、皮肤苍白、头痛、手脚冰冷、舌头肿痛、指甲脆裂以及对灰尘等奇怪事物的渴望。
刚开始的时候，这些症状可能很轻微，以至于你没有注意到有什么不对劲，但随着铁的储备越来越少，这些症状会变得更严重。
日需求量
50岁以上的成年男女每天需要8毫克
50岁以下的成年女性每天需要18毫克
富含铁的食物
牛肉、牡蛎、豆类(尤其是利马、海军和芸豆)、扁豆和菠菜等。
5. 缺维生素B12
麻木，疲劳，舌头肿胀等
维生素B12有助于红细胞和DNA的生成，还能改善神经递质功能。
半素食者和纯素食者可能特别容易缺乏维生素B12，因为植物不能产生维生素B12，而做过减肥手术的人也可能缺乏B12，因为手术后身体难以从食物中提取营养。
严重缺乏B12的症状
腿、手或脚麻木；行走和平衡方面的问题；贫血；疲劳；弱点；舌头肿胀发炎；记忆力差和思考困难，食欲不振。
这些症状可能会很快出现，也可能逐渐出现，而且由于症状的范围很广，有可能在一段时间内都没有注意到。
日需求量
成年人每天只需要：2.4微克（mcg）
怀孕或哺乳期需要更多：每天2.6至2.8 mcg
富含维生素B12食物
牛肉、猪肉、鸡肉、鱼类、内脏类、蛋类、蛤类、牛奶乳酪等。
6. 缺叶酸
疲劳，腹泻，舌苔光滑等
叶酸是一种B族维生素，对育龄女性尤其重要，叶酸支持健康的生长和功能，并能降低出生缺陷的风险，特别是那些涉及神经管(大脑和脊柱)的缺陷。
叶酸缺乏可能会使未出生婴儿的细胞总数和大红细胞数量减少，并导致神经管畸形。
叶酸缺乏的症状
包括疲劳、易怒、腹泻、生长缓慢和舌头光滑、触痛。
怀孕的女性应该确保她们每天摄入400微克的叶酸，此外还要食用含有叶酸的食物。
叶酸最好以补充剂的形式被人体吸收，其中85%是从补充剂中吸收的，50%是从食物中吸收的 。
从食物中获取叶酸
可以选择强化谷物，豆类，花生，葵花籽，全谷类，鸡蛋，深色绿叶蔬菜等。
7. 缺 镁
食欲不振，恶心，疲劳等
镁有助于骨骼健康，能量生成。
虽然缺乏镁在健康人群中并不常见，但某些药物(包括一些抗生素和利尿剂)或慢病(如2型糖尿病和克罗恩病)可能会限制镁的吸收，也可能加速镁在体内的流失。
日需求量
根据性别和年龄的不同，成年人需要310-420毫克镁。
镁缺乏症状
会导致食欲不振、恶心呕吐、疲劳，虚弱等。
在更严重的情况下，它也可能导致麻木和刺痛，肌肉痉挛或收缩，癫痫发作，心律失常，性格改变，或冠状动脉痉挛。
富含镁的食物
如杏仁、腰果、花生、菠菜、黑豆、毛豆等。
相关阅读：
参考文献：
Committee to Review Dietary Reference Intakes for Vitamin D and Calcium, Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Dietary Reference Intakes for Calcium and Vitamin D. Washington, DC: National Academy Press, 2010.
Burt LA, Billington EO, Rose MS, Raymond DA, Hanley DA, Boyd SK. Effect of High-Dose Vitamin D Supplementation on Volumetric Bone Density and Bone Strength: A Randomized Clinical Trial. JAMA. 2019;322(8):736–745.
Mason JB. Vitamins, trace minerals, and other micronutrients. In: Goldman L, Schafer AI, eds. Goldman-Cecil Medicine. 25th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2016:chap 218.
Williams J, Mai CT, Mulinare J, et al. Updated estimates of neural tube defects prevented by mandatory folic acid fortification – United States, 1995–2011. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 2015;64(1):1–5.
Qin J, Pei X. Isolation of Human Gastric Epithelial Cells from Gastric Surgical Tissue and Gastric Biopsies for Primary Culture. Methods Mol Biol. 2018;1817:115-121.
Fieker A, Philpott J, Armand M. Enzyme replacement therapy for pancreatic insufficiency: present and future. Clin Exp Gastroenterol. 2011;4:55-73.
Koppel BS. Nutritional and alcohol-related neurologic disorders. In: Goldman L, Schafer AI, eds. Goldman-Cecil Medicine. 26th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2020:chap 388.
Nutrient Recommendations: Dietary Reference Intakes (DRI) .National Institutes of Health.
Antony AC. Megaloblastic anemias. In: Hoffman R, Benz EJ, Silberstein LE, et al, eds. Hematology: Basic Principles and Practice. 7th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2018:chap 39.
Veronese N, Stubbs B, Solmi M, et al. Dietary Magnesium Intake and Fracture Risk: Data From a Large Prospective Study. British Journal of Nutrition. June 2017.
Portincasa P, Di Ciaula A, Wang HH, Palasciano G, van Erpecum KJ, Moschetta A, Wang DQ. Coordinate regulation of gallbladder motor function in the gut-liver axis. Hepatology. 2008 Jun;47(6):2112-26.
Vegesna AK, Chuang KY, Besetty R, Phillips SJ, Braverman AS, Barbe MF, Ruggieri MR, Miller LS. Circular smooth muscle contributes to esophageal shortening during peristalsis. World J Gastroenterol. 2012 Aug 28;18(32):4317-22.
谷禾健康
肥胖与许多疾病的风险增加有关，包括糖尿病、心血管疾病和癌症。越来越多的证据也表明肠道菌群失衡与疾病有关。通过调节肠道菌群或许能逆转或干预这些现象。
本期介绍两篇，分别以饮食控制和维生素给予为变量，同时都研究了基线时和干预后肠道菌群的变化。又是新的思路，新的挑战。
第一篇文章研究了基线肠道菌群在饮食控制的前提下是否能预测减肥轨迹？
答案是可以的，研究结论表示作为节食前个人体重减轻轨迹的预测指标，基线肠道微生物的作用超过了其他因素。
研究中对83名受试者(男47人，女36人，年龄20~45岁)进行了为期6个月的在营养师指导下的饮食干预计划。受试人群以以下标准排除：
(1)重大疾病；
(2)怀孕或哺乳；
(3)高血糖或低血糖；
(4)胃肠疾病；
(5)自身免疫性疾病；
(6)甲状腺疾病；
(7)在纳入前1个月内使用抗生素或激素；
(8)预计在研究过程中经常旅行。这也排除了服用上述条件下处方药物(如二甲双胍)的受试者。
按照中国人民解放军总医院营养科的医生设计的膳食计划，即碳水化合物含量为60%-65%，蛋白质含量为24%-26%，脂肪含量为12%-14%(能量百分比)。也包括400-500克蔬菜和100-200克低血糖指数水果，严格遵循饮食建议，卡路里控制在男性1200-1680千卡/天，女性1050-1470千卡/天。
如图，结合电子秤与智能手机应用程序，纵向收集饮食、体力活动、体重和粪便微生物组数据以及SNP基因型，然后整合成高维数据用于后续分析。对采集的粪便样本进行宏基因组鸟枪法测序，得到的序列数据进行物种注释及KEGG功能注释。
1. 饮食因素与体重变化之间的联系因个体不同而不同。
首先确定有哪些饮食因素与所有个体的体重下降有关。使用GLMMLASSO模型，结果如图，当coef为非零时被认为是显著的。发现，在所有受试者中，体重下降与卡路里摄入量(系数=-0.153)、膳食中大量营养素组成(脂肪，系数=-0.161；碳水化合物，系数=-0.055；蛋白质，系数=0.084；纤维，系数=0.1)、膳食微量营养素含量和体力活动之间的具有弱相关。
但是在个体间有很大差异。例如在受试者F00161中，纤维摄入量的增加与减肥之间存在正相关关系，而在F00147中，受试者的脂肪摄入量增加与体重减轻之间存在负相关关系。相反，尽管纤维或脂肪摄入量发生变化，F00203人仍然对体重变化不敏感(图G)。所以，即使是相似的膳食大量营养素，体重反应也是高度个性化的。蓝色,coef> 0;红色,coef< 0
2. 作为节食前减肥轨迹的预测指标，基线肠道菌群表现更好。
为了从饮食控制前的基线数据中建立预测体重下降的模型，开发了基于梯度增强回归的机器学习算法，并保留一个受试者进行交叉验证。为了识别除了饮食数据之外最相关的变量，这些模型分别在五组输入上进行了训练：
(1)膳食数据(包括卡路里摄入量、大量营养素组成、食物种类和饮食排序的前三个特征向量)；
(2)膳食数据和肥胖相关SNPs；
(3)膳食数据和个人特征(年龄、性别和基线体重指数)；
(4)膳食数据和基线肠道微生物群(包括细菌种类丰度和功能模块)；
(5)膳食数据、个人特征、SNPs和基线肠道微生物群。
与不包含基线微生物群数据的模型相比，包含基线微生物群数据的模型的预测精度大大提高，而包括个人特征或肥胖相关的宿主基因组SNP对预测精度的贡献很小[(1)r=0.137；(2)r=0.073；(3)r=0.159；(4)r=0.523；(5)r=0.509]。因此，基线肠道菌群数据在预测6个月饮食控制计划期间体重变化方面优于其他因素(P <1e-14)。
之后，研究人员进行了更细致的模型训练，发现了对体重下降模型影响最大的几个物种：
在功能分析中，发现涉及赖氨酸生物合成(M00030)和多糖运输系统(M00216)的模块对预测模型的影响最大
以及其他影响不那么显著的变量：年龄增加对模型产生积极影响，而基线BMI则相反；增加维生素C、蛋白质和纤维的摄入量对模型产生积极影响，而增加碳水化合物、铁和硒的摄入量则相反；剩下的几种维生素和矿物质、蔬菜、油、米和面条的摄入量以及与肥胖相关的6个SNP的基因型也对该模型产生了微弱的影响。以上这些变量都是重要的因素，可能有助于或阻止普通人群在长期节食期间的减肥轨迹。
3. 饮食控制期间肠道菌群的组成变化是否会影响减肥轨迹。
研究发现许多参与者的肠道菌群组成发生了实质性的变化，0-3个月的微生物群的变化幅度与体重下降的程度呈正相关，有15个个体肠型被改变了，体重变化范围从20公斤到+7公斤。这两个时间段都是一致的。这一发现表明，在饮食控制计划中，饮食和肠道菌群之间存在着持续的相互作用。如图：
同时使用随机森林算法，基于相对于基线的种水平物种变化来预测体重下降，预测精度R=0.271，发现R. gnavus (MGS0160), Bacteroides massiliensis (MGS1424)和Bacteroides finegoldii (MGS0729)这三个物种在模型中贡献度最大。
继续统计了一些在肥胖个体中丰富或减少的物种和功能以及那些与体重变化共同变化的细菌种类。其中，粪球菌属Coprococcus sp. (MGS0232)、Holdemanellabiformis (MGS1464)、Solobacterium moorei (MGS0945)、活泼瘤胃球菌R. gnavus (MGS0160)和Clostridium (MGS0558) 在肥胖个体中显著富集，且它们的减少与体重下降显著相关;Coprobacter (MGS1138)、Bacteroides intestinalis (MGS0117和MGS1302)、阿克曼菌Akkermansia muciniphila (MGS0120)、Alistipes obesi (MGS0342)和坦纳菌属Tannerella sp. (MGS0276)在瘦人个体中显著富集，且其在饮食控制过程中的增加与体重下降显著相关；在瘦人个体中，编码脂肪酸生物合成(M00085)的基因在基线时显著富集，且其增加与体重减轻相关。如下图：
这些结果表明可以基于基线肠道菌群组成和饮食数据建立个性化的体重预测模型。我们可以利用肠道菌群的分布做个性化的饮食推荐，以此调节体重，进而促进宿主健康。文章中发现的R. gnavus (MGS0160)、B. massiliensis(MGS1424)和B. finegoldii (MGS0729)这三种物种与体重下降显著相关，它们的减少有利于体重下降。这可以记一下，要是有机会做肠道菌群检测，可以参考参考。
第二篇文章，主要研究对结肠靶向给维生素对人体肠道菌群的组成和代谢活性的影响。通过人类临床研究和体外的批量发酵实验，结合评估屏障和免疫功能的细胞模型，研究了结肠输送的维生素A、B2、C、D和E对肠道菌群的影响。大家都比较熟知益生元或一些益生元成分如低聚果糖(FOS)、低聚半乳糖(GOS)和菊粉对肠道的影响。
最近一篇使用高剂量维生素或结肠靶向配方的干预研究表示，维生素会影响肠道菌群。补充100 mg核黄素14d可以增加健康受试者每克粪便中丁酸产生菌(Faecalibacterium prausnitzii和Roseburia)的数量，并减少炎症性肠病(IBD)患者的肠杆菌科细菌数量。
一共96名健康志愿者参与了这项研究，其中12人分成6组不同的维生素组(维生素A、维生素B2、维生素C、维生素B2+C、维生素D3和维生素E)，安慰剂组有24人参与。
排除标准如下：严重急性或慢性疾病；吸烟；怀孕；在过去3个月内使用抗生素；药物和/或酒精滥用史(每天2份以上)；过去3个月的主要饮食变化；饮食障碍；素食或纯素食；灌肠；膳食补充剂，包括基线访问前4周内和干预期间的益生元、益生菌或富含纤维的补充剂；高纤维饮食(即>30克)；治疗活动性胃肠道疾病的慢性药物(除非该产品在筛查前服用至少2个月，并在整个研究期间保持相同的剂量)；最近排便习惯的改变(<3个月)；以及腹痛。
所有受试者在为期4周的时间里每天服用维生素补充剂或安慰剂，一共三次数据采集：筛查，基线（筛查后1周），基线后4周。每次都采集空腹静脉血样本，填写问卷，并在基线时和干预4周后，从每个受试者身上收集两份粪便样本。用于获知粪便微生物组成、粪便短链脂肪酸水平、粪便氨含量、血浆和粪便维生素B2浓度、粪便氧化还原和pH值、生活质量和胃肠道症状问卷等信息。
对肠道菌群组成分析，比较了结肠注射维生素干预前后的多样性指数。
结果表明，与基线组(p=0.042)和安慰剂组(p=0.012)相比，维生素C在第四周显著提高了肠道微生物群落的均匀性。此外，与基线相比，维生素B2显著增加了观察到的物种数量(p=0.023)。
Bray-Curtis距离的置换多变量方差分析(PERMANOVA)表明，肠道微生物beta多样性的总体变化在组间或组内与基线相比没有显著差异。
不同的维生素引起组内以及治疗组和安慰剂组在门、科、属和种水平上肠道微生物组成的变化。
门水平：维生素B2+C导致变形杆菌显著减少(p=.021)，与基线相比菌落数量增加和拟杆菌数量减少。此外，服用维生素D后，与基线相比，拟杆菌有减少的趋势(p=.052)，与安慰剂相比有显著差异(p=.038)。最后，与安慰剂相比，维生素D和维生素A显著增加了放线杆菌的数量(p=.033和p=.041)。
通过测量粪便中的SCFA浓度来评估肠道微生物群的代谢活性(下图)。
我们发现，与基线相比，维生素C显著增加了总SCFA(p=.025)、丙酸(p=.007)和丁酸(p=.006)浓度。与安慰剂相比，这些效果也很明显(分别为p=.041，p=.010和p=.020)。与安慰剂相比，服用维生素C对粪便pH值的降低更明显，但是，两组之间没有显著差异。
在服用维生素C后，粪便氧化还原电位降低，而服用安慰剂后，粪便氧化还原电位升高；然而，两组间也没有显著差异。最后为了确认维生素是否被输送到结肠，测量了干预前后粪便和血浆中维生素B2的浓度，并与安慰剂进行了比较。与基线(p=0.06)和安慰剂(p=0.05)相比，粪便中的维生素B2增加了。但是，这对血浆维生素B2浓度没有显著影响。
体外研究：
对3名粪便样本供体(男性，26岁；女性，35岁；女性，29岁)进行了短期结肠发酵实验，选出一名SCFA产量平衡的供体进入最终发酵实验。在发酵前(0h)和发酵后(48h)分别从每个发酵瓶采集出水样品，用0.22µm滤器过滤灭菌。样品用来分析粪便微生物组成、微生物体外代谢活性、Caco-2和HT29-MTX-E12细胞培养及屏障功能、HT29细胞培养和免疫功能。
加权UniFrac距离的主坐标分析(PCoA)显示发酵前(0h)和发酵后(24h)样品之间的分离，表明发酵随时间的影响(图a)。大多数维生素处理24 h的微生物群与24 h对照样品聚集在一起，表明维生素和对照样品之间的beta多样性没有变化。
然而，经维生素E(1x和5x)、维生素C(0.2x和5x)、维生素D(1x)和维生素B2+C(5x)处理24h的样品与对照样品明显分离，表明维生素处理对发酵过程中微生物群落的组成有一定的影响。此外，添加不同浓度的维生素C、E、B2+C、B2、A和叶酸，与24小时的对照相比，观察到的物种数量增加，表明对α多样性有影响。
同时，经维生素处理后，所有分类水平都有了些许变化，在门水平上变化最明显的是放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和Verrucomicrobia的增加以及拟杆菌门(Bacteroidetes)的减少，特别是维生素E、B2、B2 + C和C的添加。
在属水平上，除维生素B2以外，所有维生素都使Roseburia增加，而维生素C、B2、B2 + C、D和E增加了Akkermansia、Bifidobacterium和Faecalibacterium的相对丰度。
与对照相比，大多数维生素对SCFA的产生有明显的影响。维生素A处理的总SCFA浓度最高(0.2倍)，而所有浓度的叶酸都持续增加总SCFA浓度。乳酸浓度、产气量和pH值为体外发酵系统的代谢活性提供了额外的衡量标准。在添加维生素C(1x和5x)和维生素E(5x)后，pH、产气量和乳酸积累量显著降低。
当HT29细胞与经维生素处理的微生物群的发酵样品孵育时，观察到IL8-CXCL8的分泌发生了变化。在所有浓度的维生素E中，IL8-CXCL8(956.67 pg/mL、1010.00 pg/mL、1544.00 pg/mL)与对照组(590.00 pg/mL)相比有轻微但一致的上调(p<0.05)。使用细胞肠道模型研究维生素C和维生素E对肠道屏障完整性的影响，发现在发酵之前，大多数维生素以剂量依赖的方式增加TEER。
此外，在发酵后用对照(水)上清液处理的细胞中，TEER显著增加，这一效果在所有实验中都是一致的(文章中只显示维生素C和E；其他维生素未显示)。橙色，发酵前；蓝色，发酵后。
这只是一项初步研究，文章中的研究人员也提到了有些许不足需要进一步验证的地方。但是这些图表数据也实打实的给出了一些结果。
经结肠传递的维生素对人体肠道菌群和相关代谢活动起了调节作用，根据在人体和体外观察到的效果，维生素C、B2和D似乎是被测试的维生素中影响最显著的。
在人类中，维生素C的效果最为明显，与安慰剂相比，维生素C显著增加了微生物α多样性和粪便SCFA。
在肠道菌群领域研究的科研人员从未停止脚步，如果肠道菌群是通往健康的其中一把钥匙，那么在大家的打磨之下，终将可以打开更加精准的个体化医疗技术大门。
参考文献：
Jie Zhuye,Yu Xinlei,Liu Yinghua et al.The Baseline Gut Microbiota Directs Dieting-Induced Weight LossTrajectories.[J] .Gastroenterology, 2021.
Pham Van T,Fehlbaum Sophie,SeifertNicole et al. Effects of colon-targeted vitamins on the composition and metabolicactivity of the human gut microbiome- a pilot study.[J] .Gut Microbes, 2021,13: 1-20.
相关阅读：