1.什么是短链脂肪酸?
短链脂肪酸(shortchainfattyacids,SCFAs)也称为挥发性脂肪酸,是由1~6个碳原子组成的有机脂肪酸。结肠是人体内SCFAs的主要产生部位,多是由未消化吸收的碳水化合物经结肠内厌氧菌酵解产生,具体的产生过程见图1。SCFAs浓度随肠道长度而变化,盲肠和近端结肠中SCFAs浓度最高,远端结肠SCFAs浓度下降。根据膳食纤维的含量,每天在结肠中大约会产生-mmol的SCFAs。SCFAs主要包括乙酸、丙酸、丁酸。其中乙酸、丙酸和丁酸含量最高。SCFAs在肠道内含量主要受四种因素影响:肠道群落的微生物组成、膳食纤维的含量、食物在肠道内的消化时间以及宿主与肠道微生物在代谢方面的相互作用能力。美吉生物公司采用基于质谱的GC-MS或LC-MS/MS的方法可对8种短链脂肪酸进行靶向检测,见表1。此外,美吉短链脂肪酸产品已获中国合格评定国家认可委员会颁发的CNAS认可,质控体系严格,实验过程规范化,检测更具权威性。
图1短链脂肪酸的合成示意图
(图片出处:NatureReviewsGastroenterologyHepatology,,16(8):-;Doi:10./s---3)
表18种短链脂肪酸的详细信息
2.短链脂肪酸的生理功能
短链脂肪酸(SCFAs)是一种由肠道微生物产生的非直接营养物质,通常具有显著的生理调节功能,比如提供人体所需的部分能量并调节电解质平衡、保护肠黏膜屏障、促进营养物质的吸收、调节脂类代谢、调控肠道内的pH值、抑制肠道炎症以及抗肿瘤作用和调节免疫反应。
(1)提供能量和调节电解质平衡
SCFAs通常在人体的肠道内会被肠上皮细胞所吸收,为其提供所需的能量。一般这种能量占正常结肠上皮细胞所需能量的百分之六七十左右。由于丁酸在SCFAs总含量上占比最高,因此结肠上皮细胞能量的主要来源于丁酸。在调节电解质方面,SCFAs还可以提高肠道对钠离子和水的吸收能力,降低氯离子的分泌量,从而调节肠道内的电解质平衡,减少与电解质相关的肠道腹泻。临床上一般应用抗性淀粉治疗霍乱,分子机制是抗性淀粉在肠道微生物的作用下产生SCFAs,从而促进肠道对水和钠离子的吸收,进而减少腹泻时间和液体量,最终改善患者的症状。此外,美吉短链脂肪酸产品已获中国合格评定国家认可委员会颁发的CNAS认可,质控体系严格,实验过程规范化,检测更具权威性。
(2)对肠黏膜屏障的保护作用
肠黏膜屏障主要由四个部分组成:机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障。SCFAs可通过各种方式来调节上述四个屏障的功能。具体地说,SCFAs通过促进黏液层的分泌、营养肠上皮细胞以及增加紧密连接蛋白(ZO-1)的表达水平,提高机械屏障能力;可营养免疫细胞,促进黏蛋白的分泌,润滑肠道,减少致病菌在肠道黏膜上的黏附,进而增强免疫屏障;影响肠道的PH值和电阻抗来调节化学屏障;这些屏障中免疫屏障起着最关键的作用。
(3)参与脂类代谢
脂类在肠道内的消化产物通常以简单扩散的形式被吸收。而SCFAs很容易被小肠黏膜细胞所吸收。由中、短链脂肪酸组成的三酰甘油,被胆盐乳化后也能以完整的形式被肠道吸收,并且在肠黏膜细胞内脂肪酶的作用下,水解成脂肪酸及甘油,最终通过门静脉进入血循环。
(4)对肠道PH值的调节作用
肠道是人体重要的消化器官,是消化道中最长的部分,肠道内通常呈弱酸性。正常情况下,小肠内pH值为7.8左右。由于SCFAs在肠道内的浓度通常可以达到mmol/L,因此它是肠道内的主要阴离子,可以降低肠道pH值,进而抑制如大肠埃希菌属、志贺菌属等特定病原菌的定植来发挥保护肠道的功能,同时也可促进益生菌的繁殖生长。
(5)对肠道炎症的抑制作用
当肠道的内外环境发生异常变化时,机体就会分析炎症的相关因子,从而引起肠道炎症的病变发生,常见的疾病有溃疡性结肠炎。而SCFAs具有抑制炎症因子的作用,使其被很多学者重点
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