发布时间:2024-12-20 浏览:86次
无论是提及肠道细菌,还是提到膳食纤维,我们经常会听到“短链脂肪酸”这个词,它是人体不可缺少的有机化合物,但是我们对它却不甚了解,今天我们就来探讨一下短链脂肪酸到底是什么东西?
短链脂肪酸(Short Chain Fatty Acids, SCFAs)是一类由肠道细菌分解膳食纤维而产生的有机化合物。由于其碳链中的碳原子数小于6个,因此被称为短链脂肪酸。
短链脂肪酸通常是由我们肠道中的有益细菌代谢膳食纤维等碳水化合物所产生的代谢物,短链脂肪酸有很多种类,它们对人体肠道、身体甚至是大脑健康都是必不可少的。
短链脂肪酸在人体内有多种重要的生理功能。首先,它们是结肠细胞的主要能量来源之一,有助于维持结肠的正常功能。其次,短链脂肪酸可以调节肠道免疫系统的功能,增强肠道屏障的完整性,预防有害细菌和毒素进入血液循环。此外,短链脂肪酸还被认为在血糖控制、体重管理、心血管健康等方面具有积极的影响。
常见的四种短链脂肪酸有乙酸、丙酸、丁酸和乳酸,它们在人体内发挥着重要的生理功能。
乙酸
概念及成因
乙酸,又称为醋酸,是一种有机化合物,化学式为CH3COOH。它是无色液体,具有刺激性气味和醋的味道。乙酸在自然界中广泛存在,例如水果、蔬菜和酒等能够代谢成乙酸。乙酸是肠道细菌产生的比例最高的一种短链脂肪酸,它有助于保持人体肠道内环境稳定,能够滋养结肠中的其它有益细菌,对我们的身体健康是不可或缺的。
乙酸主要由双歧杆菌属和乳酸杆菌属的细菌产生,此外,嗜黏蛋白阿克曼氏菌、普氏菌属和瘤胃球菌属细菌也会产生乙酸。
当我们摄入膳食纤维时,膳食纤维会通过胃进入肠道,肠道中的双歧杆菌等细菌会将膳食纤维转化为乙酸。
然而,像嗜黏蛋白阿克曼氏菌这样的细菌并不完全依赖于我们所摄入的膳食纤维,它们也喜欢肠道黏膜上的黏液,它们可以从黏液中提取营养物质,将其转化为乙酸。
对肠道和身体的功能
乙酸能够调节肠道pH值,为有益细菌提供微酸的环境;能促进肠道蠕动,改善消化功能;还能够控制食欲,调节脂肪储存。
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乙酸是人体肠道内pH值的重要调节因素,有助于保持肠道环境的稳定。它能够让肠道保持适当的酸性pH值,这种微酸的环境利于肠道有益微生物的生存和茁壮成长,同时阻止那些有害细菌和机会致病菌的入侵和逗留。
有研究表明,那些通过母乳喂养的婴儿,他们肠道内能够产生充足的乙酸,帮助抑制许多常见的病原体生长,且当肠道pH的酸性更强时,这种作用也更明显。
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乙酸可以促进胃肠道的蠕动,帮助消化食物,并促进排便。维持胃肠道自然环境中有益细菌的平衡,为有益菌提供适宜的环境条件,改善胃肠道的运动和消化吸收功能,同时减少有害细菌的生长,帮助预防一些感染和疾病的发生。
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乙酸还能与肠道内的某些受体结合,帮助控制食欲。
当乙酸和受体结合,可以刺激小肠中的细胞释放促进调节食欲的特定肠道激素,让我们有饱腹感,阻止我们吃更多的食物,这样我们就会减少额外卡路里的摄入,避免不必要的体重增加。
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乙酸还可以调节脂肪的储存。当乙酸与肠道内的某些受体结合时,可以影响脂肪细胞的代谢和分化,从而影响体内脂肪的合成和储存。这有助于预防肥胖、心血管疾病和糖尿病等与脂肪代谢相关的疾病。
此外,乙酸能够促进肠道有益菌群的多样性,有助于滋养肠道中产丁酸的细菌。一种细菌的代谢产物能促进其它细菌的繁衍和生存,这就是互养。
丙酸
概念及成因
丙酸化学式为CH3CH2COOH,其水溶液中呈弱酸性,在常温常压下是无色澄清油状液体,有刺鼻的酸味。与乙酸相比,丙酸的研究相对较少,但是它同样拥有一些重要的健康益处。
与乙酸一样,丙酸也是在肠道细菌分解膳食纤维的过程中产生的,产生丙酸的肠道菌群包括拟杆菌门、厚壁菌门、毛螺菌科的细菌。
对肠道和身体的功能
丙酸有助于降低胆固醇、减少体内脂肪储存、对抗癌症和炎症的特性,丙酸是大肠内细菌发酵的产物。
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丙酸可以刺激肝脏合成高密度脂蛋白(HDL),这是一种有益的胆固醇,可以帮助清除血液中的低密度脂蛋白(LDL)和其他有害物质,抑制肝脏合成胆固醇的能力,从而减少血液中的胆固醇含量。
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随着各国肥胖人数逐年升高,科研人员对丙酸抑制食欲的潜在作用也越来越关注。和乙酸一样,丙酸也会刺激体内食欲激素肽的释放,他会提醒我们已经吃饱了,阻止我们摄入过多的卡路里。
有研究显示,给受试者补充丙酸时,体内的食欲激素使受试者在吃自助餐时的能量摄入减少了14%。还有体重超标的受试者在补充丙酸后的24周内,体重减少了近原来的四分之一。
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动脉粥样硬化是一种脂肪性斑块,它是在我们的动脉壁上沉积的疾病,不容易被察觉。在我们肠道中产生的丙酸则具有全身性的抗炎症作用,它可以清理脂肪性斑块,疏通血管,减少引起的心脏病和中风的风险。
除此之外,丙酸也被认为具有预防结肠癌的作用,它能够诱导癌细胞凋亡,保护我们远离各种疾病。
丁酸
概念及成因
丁酸又名酪酸,它是一种直链饱和脂肪酸,相较于其他短链脂肪酸来说,产生的较少,但它对于我们的身体健康也至关重要。
它的化学式为CH3(CH2)2COOH,在常温常压下,丁酸是一种腐臭的酸味油状液体,它能够用作食用香料,黄油和水果香精的增香,也可用作萃取剂、脱钙剂。
增加肠道中丁酸的含量可以帮助恢复肠道菌群平衡,增加有益菌的数量,这与我们的胃肠道健康密切相关。
丁酸的主要产生菌是厌氧细菌,比如普氏栖粪杆菌、直肠真杆菌和罗斯氏菌属的细菌。
对肠道和身体的功能
丁酸是人类结肠、盲肠上皮细胞最重要的能量来源,同时在促进细胞分化成熟、维持肠道内环境稳定和预防结肠癌发生等方面发挥良好的作用,甚至对大脑都有好处。
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丁酸在肠道内的主要功能之一是为结肠细胞提供能量。事实上,丁酸提供了结肠细胞总能量需求的90%以上。这些结肠细胞正是由于有了丁酸,才能够行使重要的生理作用。
丁酸能够保持肠壁完整性。肠壁是肠道环境和身体其他组织的屏障,当肠壁正常工作时,维生素、矿物质和有益菌等营养物质能够通过血液流经身体的各个部位,同时阻止了机会性病原体、毒素和未完全消化的食物成分等有害物质进入血液中,预防其对我们身体造成的伤害。足够的丁酸可以使肠壁细胞紧密连接,避免出现肠漏的现象。
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丁酸还有抗氧化和抗癌的作用,它可以减少氧化应激对细胞的损伤,清除自由基,从而起到抗氧化的作用。丁酸也可以抑制癌细胞的生长和扩散,促进癌细胞凋亡,从而起到抗癌的作用。
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丁酸除了对我们的肠道健康有益,对我们的大脑也有好处。肠脑轴是肠道与大脑之间的双向交流系统,而丁酸可以通过肠脑轴,对很多脑部相关的疾病产生作用,具有重要的神经保护作用,对神经系统有积极的影响。
经常食用富含膳食纤维的食物可以促进体内丁酸的产生,可以预防神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病等。它还有助于预防心理健康问题,如抑郁、焦虑、自闭等。
乳酸
概念及成因
乳酸,化学式为C3H6O3,它也是由肠道中的微生物分解肠道中未消化的碳水化合物产生的代谢产物,对肠道健康有重要贡献。
乳酸的主要产生菌就是乳酸菌,乳酸菌在我们的生活中非常常见,乳酸菌一直被人们用来做发酵食物,使得食物能够长久保存。在便利店、超市中能看到许多以乳酸菌为卖点的饮料,这是得益于乳酸菌对我们身体健康的好处。常见的含乳酸菌的发酵食物和饮品有酸奶、酸菜、泡菜等等。
对肠道和身体的功能
乳酸具有诸多的生物学活性,它可以对抗炎症、改善大脑功能、促进代谢。
和乙酸一样,乳酸和丁酸是互养的关系,乳酸可以被某些肠道细菌利用,从而产生丁酸,间接地帮助维持肠壁完整性。
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乳酸对抑制炎症有帮助,它可以作为促炎细胞因子和抗炎细胞因子产生的调节因子,可以在肠道中降低肠壁细胞的损伤程度,抑制促炎因子的释放,减轻炎症对机体的损伤,从而提高机体的抗炎能力,增强机体的免疫力。
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我们数以百万计的神经和神经细胞相互传递信号,在肠道和大脑之间建立联系。但人们不知道的是,肠道微生物也影响着大脑的功能和行为,对大脑发挥着重要作用。
乳酸菌是肠道微生物的一种,有研究表明,摄入乳酸菌可以改善小鼠的情绪和认知功能,并减轻其抑郁症状。另一项研究则发现,摄入乳酸菌可以增加人体内的血清素水平,这是一种与情绪调节有关的神经递质。由此可以得出乳酸菌在调节人体情绪、改善大脑功能方面有积极的作用。
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三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA cycle)是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,乳酸是三羧酸循环中最主要的能量来源物质。它可以分解脂肪,促进脂肪代谢,从而减少脂肪的积累;可以促进蛋白质的消化和吸收,从而提高蛋白质的代谢率;还可以分解碳水化合物,提高新陈代谢。
小结:
短链脂肪酸是肠道菌群分解肠道中未完全消化的碳水化合物所得的代谢产物,是结肠细胞的主要能量来源。
如今,短链脂肪酸因其能改善肠道功能、促进新陈代谢、对抗炎症癌症等对健康有益的功能而越来越受到重视。
由于快节奏的生活,逼得人们只能选择素食、快餐、加工食品等,这些食物不利于我们肠道健康,甚至会对我们的身心健康产生影响。因此,我们可以通过增加短链脂肪酸的摄入来平衡肠道菌群,促进肠道蠕动,帮助食物消化代谢。而且有个好消息是,想要增加短链脂肪酸并不难,可以服用添加了短链脂肪酸的产品,来精准补充人体所需的短链脂肪酸。
参考文献:
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