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微藻作为促进肠道健康的营养源潜力解析:基于肠道微生物群的视角

期刊:trends in food science & technologyDOI:10.1016/j.tifs.2025.105427

本文档属于 类型b(综述论文)。以下为生成的学术报告内容:


作者及机构
peiyi wang, miao chen, changhong liu, lei zheng 来自合肥工业大学食品与生物工程学院生物过程工程研究中心(Engineering Research Center of Bio-Process, Ministry of Education, Hefei University of Technology)及精英工程师学院(Elite Institute of Engineering)。论文发表于《Trends in Food Science & Technology》期刊,网络版发布时间为2025年,DOI编号10.1016/j.tifs.2025.105427。

主题
论文题为《Unraveling the potential of microalgae as nutrient sources for gut health enhancement: Insights from the perspective of gut microbiota》,系统探讨微藻(microalgae)作为功能性营养素通过调控肠道菌群(gut microbiota)促进肠道健康的潜力及其机制。


主要观点与论据

1. 微藻生物活性成分的分类及其与肠道菌群的互作模式
- 核心内容:微藻活性成分依其被肠道菌群代谢程度分为三类:(1)几乎完全依赖肠道菌群代谢的成分(如不可消化多糖、酚类化合物);(2)部分被代谢的成分(如脂质、蛋白质、类胡萝卜素);(3)潜在代谢路径待明确的成分。
- 证据支持
- 不可消化多糖(如Chlorella polysaccharides, CPS)通过发酵产生短链脂肪酸(SCFAs),增加有益菌(如Bifidobacterium)丰度(Guo et al., 2021)。
- 多酚类经菌群代谢后生成低分子酚酸,发挥抗氧化及抗炎作用(Gowd et al., 2019)。
- 脂质(如Schizochytrium sp. 的ω-3 PUFA)通过抑制TLR4/MyD88通路减少炎症(H. Zhang et al., 2022)。

2. 微藻与益生菌的协同效应
- 核心内容:微藻可作为益生元(prebiotics)或封装载体(encapsulation vehicles),与益生菌(probiotics)形成共生制剂(synbiotics),增强肠道健康。
- 证据支持
- 螺旋藻(Spirulina platensis)的螺旋结构提升益生菌在肠道的滞留(Huang et al., 2024)。
- 微藻多糖(如Euglena gracilis polysaccharides, EGP)选择性促进乳酸菌增殖(B. Guo et al., 2025)。
- 微藻-益生菌复合制剂(如Lactobacillus johnsonii与藻蓝蛋白联用)改善肉鸡肠道绒毛形态(Hamprakorn et al., 2025)。

3. 微藻调控肠道菌群及健康的机制
- 核心内容:微藻通过三大机制改善肠道健康:(1)SCFAs增强肠道屏障;(2)抗炎抗氧化作用;(3)调节肠轴(gut-axis)系统。
- 证据支持
- SCFAs(如丁酸)通过激活AMPK/PI3K-AKT通路促进紧密连接(tight junction)蛋白表达(Almarzooqi et al., 2024)。
- 藻蓝蛋白(phycocyanin)抑制NF-κB通路,降低TNF-α水平(Guo et al., 2022)。
- 雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)的虾青素(astaxanthin)通过恢复菌群多样性改善肝损伤(Yuling Zhang et al., 2024)。

4. 微藻在肠轴相关疾病中的应用潜力
- 核心内容:微藻通过肠-肝轴(gut-liver axis)、肠-脑轴(gut-brain axis)和肠-皮肤轴(gut-skin axis)干预多种疾病。
- 证据支持
- 肠-肝轴:微藻PUFA减少内毒素(LPS)易位,缓解非酒精性脂肪肝(NAFLD)(Ran et al., 2022)。
- 肠-脑轴:螺旋藻通过增加Akkermansia菌丰度,抑制β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积(T. Zhou et al., 2021)。
- 肠-皮肤轴:微藻脂质提取物改善银屑病病理(Wroński et al., 2024)。

5. 当前局限与未来方向
- 核心内容:研究存在模型差异大、人体试验不足、代谢转化机制不明等问题,需结合多组学工具开发精准营养方案。
- 建议
- 建立统一的微藻功效评价体系(如认证标准)。
- 探索微藻活性成分的结构-功能关系(如多糖甲基化程度对菌群的影响)。


论文价值与意义
1. 科学价值:首次系统性提出微藻活性成分的“代谢依赖分类法”,并整合肠轴理论阐释其跨器官健康效应。
2. 应用价值:为开发靶向肠道菌群的微藻基功能性食品(如抗IBD配方、抗抑郁膳食补充剂)提供理论依据。
3. 创新性
- 提出“微藻-益生菌协同”的新应用场景(如微藻封装递送系统)。
- 揭示微藻多组分协同作用(如藻蓝蛋白与β-胡萝卜素的抗氧化协同)。


:全文引证超过50篇文献,涵盖2018-2025年最新研究,结合动物实验、体外发酵模型及临床前数据,论证层次清晰。

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