综述：可食用微生物组与膳食微生物群：连接这两个相互关联的概念

《Current Opinion in Food Science》：Edible Microbiome and Dietary Microbiota: Bridging Two Interrelated Concepts

可食用微生物组概念提出后，研究聚焦于植物、发酵食品及补充剂中活微生物对肠道菌群及宿主健康的影响，揭示其潜在机制并指出证据局限性。

　　在过去的十年中，随着对微生物组研究的深入，科学家们逐渐认识到饮食与人体健康之间存在着密切的联系。特别是，植物相关的微生物组和发酵食品中的活微生物在人体肠道微生物组中扮演着重要的角色。这一领域的研究不仅揭示了微生物如何通过食物进入人体并影响其健康，还为未来的营养干预和疾病预防提供了新的视角。本文将从“可食用微生物组”这一概念的提出、植物可食用微生物组的特性、发酵食品中的微生物、以及益生菌补充剂等方面进行综述，探讨这些微生物如何在人体内发挥作用，并对未来的研究方向提出建议。

“可食用微生物组”这一概念最早由Berg及其团队于2015年提出，他们假设植物微生物组的多样性和功能可能对人类健康产生深远影响。这一概念建立在“全生物体”（holobiont）生态学理论的基础上，强调了宿主与其微生物群落之间的共生关系。随着第二代测序技术的发展，研究人员能够更全面地分析不同环境中微生物组的组成和功能，这为理解可食用微生物组与人体微生物组之间的联系提供了重要的数据支持。然而，在概念提出之初，人们对微生物组之间相互作用的机制仍缺乏系统性的认识，许多研究停留在观察层面，未能深入探讨其对健康的具体影响。

植物可食用微生物组指的是那些存在于未加工或轻微加工的植物组织中的微生物群落。这些微生物可以是细菌、真菌或其他类型的微生物，它们在植物的生长过程中与植物共生，形成了复杂的生态网络。研究表明，生食水果和蔬菜中可能含有数以万计甚至数十亿的微生物。这些微生物不仅为人体提供营养物质，还可能通过调节肠道菌群、增强免疫系统功能等方式对健康产生积极影响。例如，一项研究通过宏基因组测序分析了多种常见水果和蔬菜的微生物组成，发现这些微生物的多样性与人体肠道微生物组相似，甚至部分种类具有益生菌的特性，如乳酸菌等。这些微生物可能携带与人体健康相关的基因，如参与维生素合成、短链脂肪酸代谢等过程的基因，从而对肠道菌群的组成和功能产生影响。

为了进一步验证这一假设，Wicaksono及其团队对156种植物的宏基因组数据进行了分析，并将其与2426个来自人体肠道的宏基因组数据进行对比。结果显示，某些植物相关的微生物在人体肠道中存在，并且在儿童和成人的肠道中表现出不同的分布模式。例如，12个月大的儿童肠道中植物微生物的多样性显著高于24个月以上的个体，这表明植物微生物可能在肠道微生物组的发育过程中起到重要作用。此外，研究还发现，饮食中植物种类的多样性和频率与肠道中植物微生物的丰富度和相对丰度呈正相关，进一步支持了植物微生物组对肠道菌群的潜在影响。

然而，这些研究主要依赖于宏基因组数据的分析，而缺乏直接的实验验证。因此，农业和食品加工方式对植物微生物组的影响成为一个重要的研究方向。例如，苹果的微生物组成会受到种植环境和加工方式的影响，这可能会影响其对肠道微生物组的贡献。同样，草莓的微生物组成也会因采摘和运输过程而发生变化，这种变化可能对最终摄入的微生物种类和数量产生影响。这些发现提示我们，不仅需要关注植物本身所携带的微生物，还需要考虑其在生长、储存和加工过程中可能受到的环境因素的影响。

发酵食品作为另一类重要的可食用微生物来源，其微生物组成和功能也引起了广泛关注。发酵食品是指通过微生物的生长和酶促反应制成的食品，它们可能含有活的微生物，也可能在加工过程中失去部分活性。在“可食用微生物组”概念的框架下，我们主要关注那些含有活微生物的发酵食品，如酸奶、非加热处理的发酵蔬菜和谷物、以及康普茶等。这些食品中的微生物可能具有耐酸、耐胆汁等特性，使其能够存活并通过胃肠道到达结肠，进而影响肠道菌群的组成和功能。

近年来，发酵食品中的微生物组与人体肠道微生物组之间的联系得到了越来越多的验证。Pasolli及其团队的一项研究分析了303个发酵食品的宏基因组数据和9445个人类肠道微生物组数据，发现某些乳酸菌（LAB）在食品和人体肠道中广泛存在，并且可能通过食品进入人体。这一发现为发酵食品作为肠道微生物组的重要来源提供了证据支持。另一项更为全面的研究则分析了超过2500个食品相关的宏基因组数据和近20,000个人类肠道微生物组数据，进一步揭示了食品微生物与人体微生物之间的相互作用模式。研究发现，某些食品微生物在人体肠道中具有较高的存在率，甚至可能成为肠道菌群的一部分。

尽管发酵食品中的微生物具有一定的健康益处，但目前的研究仍存在一定的局限性。例如，许多研究基于宏基因组数据的分析，缺乏直接的干预实验来验证这些微生物对健康的具体影响。此外，不同发酵食品的微生物组成可能存在较大差异，这可能影响其对肠道菌群的调控效果。因此，未来的研究需要结合更多的实验数据，以更准确地评估发酵食品微生物对健康的影响。

益生菌补充剂作为另一类含有活微生物的产品，也被认为是“可食用微生物组”的重要组成部分。益生菌的定义是“当摄入足够量时，能够对宿主健康产生益处的活微生物”。这一概念强调了益生菌在特定剂量下的健康效果，而不仅仅是其在肠道中的定植能力。近年来，益生菌的研究逐渐从单一的益生菌菌株扩展到整个微生物组的分析，这为理解益生菌如何通过多种机制影响健康提供了新的视角。

一项近期的综述研究评估了益生菌对健康人群的潜在益处，发现目前的证据尚不足以支持其作为预防措施的广泛应用。然而，对于某些特定的健康状况，如抗生素使用期间的肠道功能支持或特定人群的呼吸道感染预防，益生菌显示出一定的应用潜力。此外，随着对植物微生物组研究的深入，一些新型的益生菌补充剂正在被开发，这些补充剂可能包含来自水果和蔬菜的微生物，以提供更广泛的健康益处。

尽管益生菌的研究取得了一定进展，但目前仍缺乏直接的因果证据。大多数研究基于观察性数据，难以明确益生菌对健康的具体影响机制。因此，未来的研究需要更多基于实验的设计，以区分益生菌的短期作用和长期影响。此外，还需要关注益生菌在肠道中的定植能力、存活率以及其与人体免疫系统的相互作用等关键问题。

综上所述，随着对“可食用微生物组”概念的深入研究，我们越来越认识到饮食中的微生物在维持人体健康中的重要性。无论是植物可食用微生物组、发酵食品中的微生物，还是益生菌补充剂，它们都可能通过多种机制影响肠道菌群的组成和功能，进而对健康产生积极影响。然而，目前的研究仍处于探索阶段，需要更多的实验数据和系统性的研究方法来进一步验证这些假设。未来的研究应更加注重微生物的动态变化、其与人体的相互作用机制，以及如何通过优化饮食结构来最大化微生物对健康的益处。同时，建立标准化的数据库和研究方法，将有助于推动这一领域的进一步发展，为人类健康提供更科学的指导。