综述：植物化学物质调节肠道菌群的作用及其对健康和疾病的影响

这篇综述系统阐述了植物化学物质（phytochemicals）通过调控肠道微生物群（gut microbiota）改善宿主健康的分子机制，重点探讨了多酚（polyphenols）、黄酮类（flavonoids）、萜类（terpenoids）等活性成分如何通过抗氧化、抗炎和代谢调节作用影响短链脂肪酸（SCFAs）产生菌（如双歧杆菌Bifidobacterium 和乳酸菌Lactobacillus ），为炎症性肠病（IBD）、肥胖和结直肠癌（CRC）等疾病的个性化防治提供了新视角。

　　

植物化学物质与肠道菌群的共舞

摘要

水果蔬菜中的多酚、黄酮类和萜类化合物通过双向调控肠道菌群平衡，显著影响宿主健康。这些物质不仅能促进Bifidobacterium
和Lactobacillus
等有益菌增殖，还能抑制Clostridium
等致病菌，其代谢产物如苯乙酸（phenylacetic acid）和尿石素（urolithin）进一步强化肠道屏障功能与免疫调节。

1. 引言

人体肠道内数万亿微生物通过短链脂肪酸（SCFAs）介导能量代谢与免疫平衡。菌群失调（dysbiosis）与IBD、2型糖尿病（T2D）等慢性病密切相关。植物化学物质经菌群代谢后生物利用度提升5-10倍，如绿茶表没食子儿茶素（EGCG）在结肠被转化为抗癌活性更强的化合物。

2. 特定植物化学物质的作用

2.1 多酚

可可黄烷醇（cocoa flavanols）临床试验显示，4周摄入可使Bifidobacterium
丰度提升2倍（表1）。其抗菌机制包括破坏细菌生物膜（biofilm）和螯合铁离子。葡萄籽多酚通过增加Lactobacillus
产生丁酸（butyrate），显著降低结肠炎模型中的促炎因子TNF-α。

2.2 黄酮类

柑橘中的橙皮苷（hesperidin）在体外发酵中使Lactobacillus
数量增长3倍（表2）。槲皮素（quercetin）通过抑制Firmicutes
/Bacteroidetes
比值逆转高脂饮食诱导的脂肪肝。

2.3 萜类

辣椒素（capsaicin）0.4 mg剂量可使小鼠Akkermansia muciniphila
（肥胖相关菌）增加50%，而β-石竹烯（beta-caryophyllene）通过激活大麻素受体CB2缓解肠炎。

2.4 皂苷

人参皂苷（ginsenosides）在无菌大鼠中无法代谢为活性成分Compound K，证实菌群对其药效转化的必要性（图5）。

2.5 生物碱

咖啡因（caffeine）每日100 mg摄入使糖尿病患者Bifidobacterium
增加40%，其抗氧化活性超越部分酚类物质。

3. 健康应用前景

个性化营养方案需考虑菌群基因型差异——如Firmicutes
在CRC患者中占比高达63.46%（正常人群43.46%）。未来需结合多组学技术（multi-omics）破解槲皮素等物质对FtsZ
蛋白的精准调控机制。

4. 挑战与突破

当前研究受限于动物模型与人体差异，如多酚最佳剂量区间为396-593 mg/天，但个体吸收率波动达20倍。通过人工智能分析微生物组特征，有望开发针对IBD的植物化学物质鸡尾酒疗法。

5. 结论

植物化学物质-菌群互作网络为慢性病防治提供了"饮食-微生物-宿主"三位一体的新范式，其临床转化需要建立标准化剂量矩阵和精准菌群监测体系。