肠道短链脂肪酸如何让人变胖或变瘦

谷禾健康

在目前的审美中，无论男性或女性的肥胖都是不太加分项。除此之外，肥胖还被认为是几种疾病的重要标志物，特别是高血压、2 型糖尿病 (T2DM) 和代谢综合征，肥胖在这些疾病中发挥着明确而重要的病理作用。

肥胖的发生有多种病因，其中遗传倾向、错误的饮食习惯（脂肪食物）和生活方式（缺乏运动）是重要的。除此之外，某些激素失衡和某些药物的副作用也有助于肥胖的形成和发展。但可惜这些致病因素无法解释所有肥胖的原因。

因此，世界范围内的研究正在继续寻找和探究，旨在找出上述因素以外的因素，以便对肥胖实行更好的管理和补救措施，从而防止这一世界性流行病的发展和由于其导致的严重病理负担。

治疗肥胖有多种方法，包括饮食控制、基于激励的锻炼计划和胃绕道手术等，但并不适用于所有人。

最新研究进展揭示了肠道微生物群的构成和代谢与肥胖发生之间存在的关系。肠道微生物会帮助消化大部分食物，将其转化为营养物质、神经递质、维生素、激素等。肠道微生物组通过这些代谢物，可以影响几乎所有代谢活动。

短链脂肪酸作为肠道菌群代谢产物之一，在肥胖中发挥重要作用，本文一起来了解一下。

什么是短链脂肪酸 (SCFA)？

短链脂肪酸(SCFA)是身体和饮食中的一种脂肪酸。链长是指化合物主链中的碳原子数 (C)。

短链脂肪酸(SCFA)：5 个或更少的碳原子

中链脂肪酸(MCFA)：6 至 12 个碳原子

长链脂肪酸(LCFA)：13 至 21 个碳原子

极长链脂肪酸(VLCFA)：22 个或更多碳原子

短链脂肪酸是少于 6 个碳 (C) 原子的脂肪酸。

其中乙酸盐 (C2)、丙酸盐（C3）和丁酸盐 (C4)是主要的短链脂肪酸，是在结肠中碳水化合物的细菌发酵过程中形成的。

短链脂肪酸的存在会使回肠（小肠末端）到盲肠（大肠起点）的肠道 pH 值降低，从而防止有害细菌（如肠杆菌科和梭状芽胞杆菌）过度生长。

短链脂肪酸有助于修复“肠漏”，通过增加粘蛋白 2 (MUC-2) 的分泌来加强肠壁，从而防止LPS穿过屏障。

人体肠道中的短链脂肪酸

目前肠道微生物组，已经被视为是免疫系统和部分能量调节器的 “器官”。肠道微生物群促进消化和食物吸收以产生宿主能量，并提供维生素和短链脂肪酸。

短链脂肪酸是由肠道中的友好细菌产生的，它们是结肠细胞的主要营养来源。

在结肠中存在的总短链脂肪酸中，健康人体内的90%-95%是乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。

大多数短链脂肪酸在结肠中被吸收，与碳酸氢盐交换。短链脂肪酸是酸性的，而碳酸氢盐是碱性的。

短链脂肪酸和肥胖

关于短链脂肪酸和体重的信息存在一些相互矛盾的信息：

一方面，它们增加了热量利用率；
另一方面，它们与肥胖呈负相关。

总体而言，丁酸盐似乎对肥胖具有广泛的保护作用，丙酸盐具有混合关联，而乙酸盐与体重增加有关。

肥胖个体的粪便中短链脂肪酸浓度比瘦的个体高 20%。根据一些研究人员的说法，这可能反映了一种针对肥胖的补偿性保护机制，其中更多的量从粪便中排出。这将防止肠道中短链脂肪酸的积累增加，这可能导致体重增加。

丁酸盐和丙酸盐等短链脂肪酸会增加肠道激素胰高血糖素样肽 1 ( GLP-1 ) 和多肽 YY ( PYY ) 的形成。这些通过降低食欲来减少食物摄入量。丁酸盐和丙酸盐主要是抗肥胖的。

▼丁酸盐

丁酸盐主要被结肠细胞用作主要的能量来源。

丁酸盐的产生受产丁酸菌数量和大肠 pH 值的影响。丁酸盐主要由肠道中的厚壁菌门细菌产生，会影响大脑中的基因表达。产丁酸菌似乎在更酸性的环境（较低的 pH 值）中茁壮成长，而乙酸和丙酸盐细菌似乎在更碱性的环境（更高的 pH 值）中茁壮成长。

在结肠细胞的线粒体中，70%～90%的丁酸被氧化成乙酰辅酶A，随后通过三羧酸循环产生大量的ATP。丁酸盐已被发现可增加线粒体活性，预防代谢性内毒素血症，提高胰岛素敏感性，抗炎潜力，增加肠道屏障功能并防止饮食引起的肥胖。

除此之外，研究人员还在研究丁酸盐对抗自身免疫、癌症和心理障碍等方面的潜力。

▼丙酸盐

丙酸盐还通过门静脉循环到达肝脏，用于产生葡萄糖。丙酸盐是肝脏进行糖异生的主要能量来源，激活三羧酸循环，改变下丘脑食欲调节神经肽的表达谱，也能刺激脂肪组织增加瘦素的表达与释放。

丙酸盐已观察到可能促进或抑制肥胖的作用，但总体而言，它似乎对肥胖具有保护作用。

丙酸盐可抑制胆固醇合成，从而拮抗乙酸盐的胆固醇增加作用，并抑制脂肪细胞中抵抗素的表达。而且，已发现这两种短链脂肪酸通过其对厌食性肠道激素的刺激作用和增加瘦素的合成来引起体重调节。

▼乙酸盐

在所有三种短链脂肪酸中，乙酸盐似乎显示出更多的致肥胖潜力。它充当脂肪生成和胆固醇合成的底物。高脂肪饮食增加了 LPS 的吸收，而 LPS 又被发现与代谢性内毒素血症有关，并诱发炎症导致肥胖。

肠道中相当大比例的乙酸盐很容易被吸收并到达肝脏（通过门静脉循环），在那里它被用来制造胆固醇。

人体研究表明，在6名志愿者的饮食中给予乳果糖（经微生物群代谢产生大量乙酸盐）2周后，总胆固醇和LDL胆固醇、ApoB和血液中的乙酸盐水平均显著升高。

虽然乙酸盐主要是致胖的，但它也有一些可以防止肥胖的特性，其作用低于丁酸盐和丙酸盐。根据一些研究人员的说法，它可能通过增加GABA来对抗下丘脑（弓状核）的体重增加。

细菌种类和肥胖

肥胖动物和人的微生物群落多样性较低，拟杆菌门、疣微菌的百分比较低，厚壁菌门和放线菌的百分比较高。但是其中一些结果没有并不能在所有研究中重现。

种属层面：

<来源：谷禾健康肠道菌群检测数据库>

以下微生物导致肥胖的证据较少：

与较瘦的受试者相比，肥胖小鼠和人类体内的产甲烷古菌含量更高。

M. smithii与B. thetaiotaomicron的共定植导致膳食果聚糖发酵成乙酸盐，从而显着增加脂肪生成。

M. smithii存在于 70% 的人类中，它会产生甲烷。已发现通过去除氢原子来增强多糖和其他碳水化合物的发酵，导致更多的短链脂肪酸产生，从而增加它们的吸收。这些短链脂肪酸作为额外的能量来源发挥作用，可能导致体重增加和随后的肥胖。

与瘦受试者和胃绕道手术后的受试者相比，肥胖个体的产氢普雷沃菌科（一种拟杆菌门）和甲烷杆菌目（古细菌，它们是一种氧化产甲烷菌）的数量处于较高水平。研究人员假设氢气减少了，这使得短链脂肪酸的产量更高。这导致更多的能量被肠道吸收。

已发现肥胖人类和小鼠的肠道菌群特征如下：

普通拟杆菌Bacteroides vulgatus的相对比例低
Erysipelotrichi 较高（与儿童热量摄入增加有关）
Oscillibacter和Clostridium簇XIVa和IV（在易肥胖的小鼠中发现，并且在其抗肥胖的对应物中完全不存在）
瘤胃球菌高（其大多数物种属于几个梭菌簇，包括梭菌簇 IV 和 XIVa）
已发现Clostridium leptum（簇IV）与肥胖和体重减轻有关
F. prausnitzii 与肥胖和糖尿病中低度炎症状态的减少直接相关（与卡路里摄入量无关）

增加短链脂肪酸的食物来源

▼直接含有短链脂肪酸的食物

主要来源是乳制品，黄油等，其中含有丁酸盐。例如，黄油大约含有 3% 至 4% 的丁酸。这听起来可能不多，但它比大多数其他食物都多。推而广之，酥油还含有丁酸。

其他类型的乳制品也很重要。开菲尔和酸奶通常含有益生菌。这些益生菌可以帮助提高短链脂肪酸水平，只要没有乳糖吸收问题。

然而需要注意的是，以上食物如黄油类的并不能多吃，而通过食物改善肠道菌群组成，从而增加短链脂肪酸是相对有效和安全的方式。

因此，饮食方式对于调节体内短链脂肪酸较为重要，低碳水化合物、高脂肪（或高蛋白）饮食可能降低丁酸盐的产量，因为这样的饮食方式可能会剥夺肠道中产丁酸的细菌最喜欢的食物。那么具体该怎么吃？

▼通过菌群调节增加短链脂肪酸的食物

吃大量富含纤维和抗性淀粉类的食物，例如水果、蔬菜和豆类，与短链脂肪酸的增加有关。其中每一种都是由许多不同的底物（食物中的元素）产生的，并且影响不同的肠道微生物，进而影响不同的短链脂肪酸的产生，在调节体重方面发挥着不同的作用。

一项针对 153 人的研究发现，植物性食物摄入量增加与粪便中短链脂肪酸含量增加之间存在正相关关系。

▼纤维摄入量和类型间接影响短链脂肪酸生成

摄入的纤维量和类型会影响肠道细菌的组成，进而影响短链脂肪酸的产生。例如，研究表明，多吃纤维会增加丁酸盐的产量。

以下类型的纤维最适合在结肠中产生短链脂肪酸：

菊粉：进食菊粉刺激肠道菌群中芽孢杆菌属和拟杆菌属的细菌，产生短链脂肪酸显著提高。菊粉还能维持肠黏膜屏障的稳态，激活AMPK，缓解糖脂代谢紊乱，恢复免疫监控，防止肥胖等代谢性综合征的出现。

大蒜、韭菜、洋葱、小麦、黑麦和芦笋中可以获取菊粉。

低聚果糖 (FOS)：低聚果糖主要用作替代甜味剂。

FOS 存在于各种水果和蔬菜中，包括香蕉、洋葱、大蒜和芦笋
也存在于某些谷物和谷物中，例如大麦和小麦。
低聚果糖最集中的来源是菊芋、雪莲果。但很多人不会经常吃这些。

抗性淀粉：抗性淀粉具有许多优点，与肠道健康特别相关，一些研究人员认为，吃富含抗性淀粉的饮食可以促进产丁酸菌的生长。抗性淀粉如绿色香蕉，还可以帮助降低血糖水平。

大麦和糙米等全麦谷物含有抗性淀粉。
扁豆、绿色香蕉（但不是黄色香蕉）、煮熟后冷却的土豆和红薯也是极好来源。
一些块茎类如山药，也可以获取抗性淀粉。

果胶：水果是果胶的最主要来源——通常含有 5% 至 10% 的果胶。

果胶含量很高的水果包括桃子、苹果、橙子、葡萄柚和杏子。
柑橘类水果对果胶特别有效，尽管数量会因品种而异。柑橘皮作为果胶的来源更为有效。
相比之下，樱桃和草莓等软质水果通常含有较低水平的果胶。
胡萝卜是果胶含量最高的植物来源，一根大胡萝卜含有约0.58克果胶。
西红柿（中号番茄 0.37 克）和马铃薯（中号马铃薯 0.64 克）也是有用的果胶来源。
豌豆是果胶的最高豆类来源，每杯含有近一克果胶。
谷物也是果胶的良好来源。

阿拉伯木聚糖：阿拉伯木聚糖存在于谷物中。

它是麦麸中最常见的纤维，约占总纤维含量的 70%。

阿拉伯半乳聚糖，也称为甘露半乳聚糖，是一种有助于为肠道提供短链脂肪酸的糖类。

瓜尔豆胶跻身提供短链脂肪酸的食品之列。瓜尔豆胶是一种增稠剂，来自一种豆类。极少量的瓜尔胶对肠道有益，但大量会导致腹胀和胀气。

目前还有短链脂肪酸补充剂。最常见的类型是丁酸盐，如丁酸钠。这些补充剂是直接提供，而不是让身体去产生它。可能存在的问题是，使用这种类型的补充剂，丁酸盐通常在化合物到达结肠之前很久就被吸收了。这可能意味着带来的健康效果不佳，但是不能排除部分情况下补充剂可能仍然有用。

每种食物都有自己独特的营养成分，保持饮食多样性可以最大程度避免某些营养物质的缺乏。

一般人对饮食和补充剂的反应各不相同，因为每个人都有独特的“健康密码”。可能有些人吃了抗性淀粉或者高膳食纤维食物会出现腹胀，胀气等问题，可以进行肠道菌群健康检测，查看是哪些菌群超标可能带来的消化道问题。

需要深度挖掘自己的健康信息，并找到可能导致慢性健康问题的原因，然后根据个性化的建议调整，从而帮助达到最佳健康状态。

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