发酵泡菜改善巴基斯坦农村女性肠道菌群与免疫指标:一项社区干预试验

【字体: 时间:2025年10月04日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为解决营养不良相关的肠道菌群失调和炎症问题,研究人员在巴基斯坦农村开展了一项针对育龄妇女的发酵泡菜干预试验。研究发现,每日摄入50克传统植物发酵泡菜可显著改善血液学参数、增加肠道微生物α/β多样性,并鉴定出与炎症标志物(CRP、LCN2、血小板)负相关的细菌类群,为低成本微生态干预提供了新证据。

  
在全球中低收入国家,营养不良影响着超过20亿人口,尤其对育龄妇女(WRA)的健康造成严重威胁。巴基斯坦农村地区妇女由于食物获取困难、饮用水污染和饮食选择有限,常出现肠道稳态破坏、菌群失调和系统性炎症问题。肠道微生物失调会促使致病菌增殖,引发免疫系统激活和慢性炎症。近年来,研究发现饮食干预可有效调节肠道微生物群落和宿主免疫系统,其中发酵食品因其富含益生菌和益生元成分,成为改善肠道健康的潜在策略。
然而现有研究多集中于西方国家的乳制品发酵食品或东亚地区的泡菜、酸菜等,缺乏针对南亚地区传统发酵食品的临床验证。巴基斯坦传统发酵泡菜"Achar"作为低成本、易获取的植物基发酵食品,含有乳酸杆菌、片球菌等益生菌,发酵过程中产生的短链脂肪酸(SCFA)和生物活性肽能增强食物营养价值和生物利用度。但这类传统食品对改善营养不良人群肠道健康的作用尚未通过严谨的临床研究证实。
为此,研究团队在巴基斯坦信德省农村地区开展了一项为期12周的前瞻性社区干预试验,评估6种不同植物基发酵泡菜(每日50克)对女性肠道菌群、炎症参数和临床指标的影响。该研究发表于《Scientific Reports》,通过多时间点采样和多重数据分析,为传统发酵食品的健康效应提供了科学证据。
研究采用的主要技术方法包括:16S rRNA基因V4区扩增子测序(使用DADA2流程和SILVA数据库进行 taxonomic 注释)、肠道炎症标志物检测(采用ELISA法测定髓过氧化物酶MPO和脂钙蛋白2 LCN2)、血液学分析(全血细胞计数和C反应蛋白CRP检测)、微生物培养鉴定(MRS和BHI培养基分离乳酸菌),研究对象为223名巴基斯坦农村育龄妇女组成的多队列人群。

参与者对指定发酵泡菜的摄入 compliance 达到70%以上

研究招募了223名18-48岁健康女性,分为6个干预组(每组30人)和1个对照组。通过定期称重 pickle 罐子确认 compliance,结果显示所有干预组 compliance 均超过70%,其中胡萝卜组 compliance 最高达93%。食物日志记录显示除泡菜外各组饮食结构基本平衡,主要 reported 副作用为腹部不适和腹胀(以萝卜组发生率最高达28%)。

发酵泡菜 consumption 调节干预组参与者的临床参数

血液样本分析显示:萝卜组白细胞(WBCs)(p=0.002)、中性粒细胞(p=0.016)和血小板(p=0.017)显著降低;胡萝卜组中性粒细胞(p=0.006)和血小板(p=0.005)显著降低;柠檬辣椒组血小板显著降低(p<0.001)而平均红细胞血红蛋白(MCH)和平均血红蛋白浓度(MCHC)显著升高(p=0.022)。多元模型调整混淆因素后,萝卜组WBCs(β=-0.93)和柠檬辣椒组血小板(β=-65.97)的降低仍具统计学意义。

食用泡菜中存在可培养细菌菌株

微生物培养和测序鉴定出泡菜中的乳酸菌(LAB)包括:戊糖乳酸杆菌(Lactiplantibacillus pentosus)、植物乳酸杆菌(L. plantarum)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、乳酸片球菌(P. acidilactici)、短乳酸杆菌(Levilactobacillus brevis)、希氏魏斯氏菌(Weissella cibaria)以及人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)。

发酵泡菜 consumption 重塑粪便微生物群

通过对631份粪便样本的16S测序分析发现:洋葱组和柠檬辣椒组的α多样性(Observed index)在干预8周和12周后显著增加(p=0.001和p=0.0005);β多样性分析显示洋葱组(p=9e-04)和柠檬辣椒组(p=0.022)在干预后发生显著变化。菌群组成分析显示大多数干预组厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加,而洋葱和萝卜组放线菌门(Actinobacteriota)丰度上升。

干预前后核心菌群重塑分析

Venn图分析显示柠檬辣椒组在干预后出现Faecalibacterium和Subdoligranulum等有益菌的持续定植;洋葱组则出现Olsenella和Prevotella的持久存在。线性判别分析(LDA)鉴定出柠檬辣椒组25个显著细菌标志物(如Eggerthellaceae、Oscillospiraceae),洋葱组则以放线菌门相关类群为特征。

肠道微生物标志物与临床变量的相关性分析

Spearman相关分析揭示:柠檬辣椒组中Ruminococcaceae和Coprococcus与CRP呈负相关(rho=-0.3至-0.4);Eubacterium coprostanoligenes与LCN2负相关(rho=-0.3);Oscillospiraceae和Anaerovoracaceae与血小板计数负相关(rho=-0.2至-0.3)。这些负相关关系表明干预可能通过调节菌群抑制炎症反应。
该研究首次在巴基斯坦农村社区证实传统发酵泡菜可有效改善育龄妇女的肠道菌群结构和血液学指标。特别值得注意的是柠檬辣椒和洋葱泡菜能显著增加微生物多样性,并促进产短链脂肪酸菌株(如Subdoligranulum、Faecalibacterium)的定植。研究发现的多项菌群-炎症指标负相关关系,为发酵食品通过微生态调节缓解慢性炎症提供了机制解释。
研究的创新点在于采用当地传统食品进行干预,兼顾了文化接受度和实施可行性;多时间点采样设计捕捉了菌群动态变化;结合微生物培养和测序技术验证了泡菜菌株与肠道菌群的传递关系。尽管存在样本量局限和干预时长不足等问题,但结果为营养干预策略提供了重要实证依据,尤其为资源有限地区的微生态导向饮食开发指明了方向。
未来研究可通过延长干预时间、扩大样本多样性、整合代谢组学分析进一步揭示作用机制。同时,混合蔬菜泡菜的可能协同效应、特定菌株的功能验证、以及针对明显营养不良人群的干预效果值得深入探索。这项工作不仅为传统发酵食品的科学价值提供了有力证据,也为全球营养不良问题的解决方案增添了具有地域文化特色的新选项。
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