Omega-3与共轭脂肪酸通过体外粪便发酵模型调控人类肠道菌群的作用及机制研究

本研究通过体外粪便发酵模型，探究了omega-3脂肪酸（EPA/DHA）、共轭亚油酸（CLA）及石榴酸（PUA）对健康人群肠道菌群的调控作用。结果表明，这些多不饱和脂肪酸（PUFAs）能显著促进Akkermansia spp.、Bifidobacterium spp.和Roseburia spp.等有益菌增殖，维持Firmicutes/Bacteroidetes比例平衡，并提升丁酸盐（butyrate）及γ-氨基丁酸（GABA）等代谢物水平，为通过膳食脂质干预肠道-脑轴（gut-brain axis）提供了新证据。

　　

论文解读

肠道菌群被誉为人类的“第二基因组”，其平衡与健康息息相关。近年来，科学家们发现，饮食中的脂质成分不仅能滋养人体，还可能通过调控肠道微生物的组成和功能，间接影响全身健康。然而，多不饱和脂肪酸（PUFAs）——尤其是omega-3系列（如EPA和DHA）和共轭脂肪酸（CFAs）——如何影响肠道菌群，仍是一块未被充分探索的领域。现有研究多聚焦于短链脂肪酸（SCFAs）的益处，但对其他脂质代谢产物的作用知之甚少。此外，肠道菌群失调与肥胖、炎症性肠病甚至神经系统疾病密切相关，亟需寻找安全有效的干预策略。

为解决这些问题，来自葡萄牙的研究团队在《Clinical Nutrition》发表了一项创新研究。他们采用体外人类粪便发酵模型，系统评估了鱼油（富含omega-3）、共轭亚油酸（CLA）异构体及石榴酸（PUA，一种共轭亚麻酸）对健康捐赠者肠道菌群的影响。研究发现，这些脂肪酸不仅能选择性促进有益菌生长，还能调控关键代谢物水平，为“膳食-菌群-健康”轴提供了新的科学依据。

关键技术方法
研究团队通过模拟胃肠道消化（使用α-淀粉酶、胃提取物和胰酶）预处理样品，随后进行体外粪便发酵（48小时，厌氧条件）。利用气相色谱分析脂肪酸组成，定量PCR（qPCR）检测特定菌群丰度，高效液相色谱（HPLC）测定短链脂肪酸（SCFAs）和氨基酸浓度。

研究结果

脂肪酸组成分析
发酵过程中，鱼油和Omega-3胶囊的二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量保持稳定，而共轭亚油酸（CLA）异构体（C18:2 c9t11和C18:2 t10c12）在24小时内显著降解，提示微生物代谢的快速参与。

菌群调控效应

• Akkermansia与Bifidobacterium的增殖：鱼油、Omega-3和CLA样品显著促进这两种与抗炎和肠道屏障功能相关的细菌生长。
• Firmicutes/Bacteroidetes平衡：所有处理组均将该比例维持在接近1的健康水平，避免肥胖相关的菌群失调。
• Roseburia的后期优势：发酵24小时后，Roseburia spp.（丁酸盐生产者）丰度普遍上升，可能与脂肪酸代谢途径激活有关。

代谢物变化

• 丁酸盐增产：除石榴油外，其他处理组的丁酸盐水平均显著高于阳性对照（FOS，一种益生元）。
• 氨基酸与GABA提升：鱼油和Omega-3组在12-24小时内增加了γ-氨基丁酸（GABA）及多种必需氨基酸（如亮氨酸、异亮氨酸）的浓度，暗示其对神经递质合成的潜在影响。

结论与意义
这项研究首次系统比较了omega-3与共轭脂肪酸对健康人群肠道菌群的差异化调控。结果表明，这些脂肪酸通过促进Akkermansia、Bifidobacterium和Roseburia等“有益菌”增殖，维持菌群结构平衡，并刺激丁酸盐和神经活性物质（如GABA）的产生，可能间接影响肠道-脑轴（gut-brain axis）功能。尤其值得注意的是，CLA和PUA虽结构相似，但对菌群和代谢物的影响存在显著差异，提示共轭脂肪酸的异构体特异性效应。

从应用角度看，该研究为开发靶向肠道菌群的膳食补充剂提供了理论支持。例如，omega-3和CLA可能更适合用于改善代谢紊乱或神经炎症相关疾病，而石榴酸（PUA）则需进一步优化其生物利用度。未来研究可结合动物模型或临床队列，验证这些体外发现的实际健康效益。

（注：全文细节均基于原文，未添加非文献内容；专业术语首次出现时标注英文缩写，上下标格式依原文保留。）