微量营养素补充对健康成人肠道菌群组成及饮食源性功能的影响

【编辑推荐】英国研究团队通过随机对照交叉试验发现，短期复合维生素/矿物质（MVMM）补充可改变健康成人肠道菌群组成（如降低Lachnoclostridium丰度），提升短链脂肪酸（SCFAs）和硫化物浓度，且效果受背景饮食（如饱和脂肪、维生素B2/B12摄入量）调控，为个性化营养干预提供新证据。

　　

研究背景
肠道菌群被誉为人类的"第二基因组"，其组成与宿主健康密切相关。近年研究发现，维生素和矿物质可能通过直接或间接途径调控菌群平衡，但现有证据多来自动物或体外实验，人类临床试验不仅数量有限，且常使用超生理剂量的补充方案。更关键的是，日常饮食中营养素如何与补充剂协同影响菌群功能，这一机制始终未被阐明。这一知识缺口阻碍了精准营养策略的发展——我们无法预判同一款维生素片在不同饮食结构人群中的效果差异。

为填补这一空白，英国研究团队在《Clinical Nutrition》发表了一项创新性研究。他们采用严格控制的交叉试验设计，探究接近膳食推荐量的复合维生素/矿物质（MVMM）补充对健康成人肠道菌群的影响，并首次系统分析了背景饮食的调节作用。

关键技术方法
研究纳入28名健康成人（平均33±13岁），随机分入10天MVMM补充期（含23种接近英国膳食标准的微量营养素）或对照期，间隔15天洗脱期。通过16S rRNA测序分析粪便菌群，气相色谱检测短链脂肪酸（SCFAs），¹H NMR（核磁共振氢谱）解析代谢组，比色法测定硫化物浓度。采用机器学习挖掘饮食-菌群关联。

研究结果
1. 菌群组成与代谢物变化
MVMM补充显著降低Lachnoclostridium和UCG_005的绝对丰度（p<0.05），同时提升总SCFAs浓度（+15%），其中丙酸（propionate）和丁酸（butyrate）增幅最显著。硫化物浓度较对照期升高2倍，而硫酸盐还原菌Desulfobacterota丰度下降。

2. 基线对比分析
相较于基线，MVMM使放线菌门（Actinobacteriota）、双歧杆菌科（Bifidobacteriaceae）和韦荣球菌科（Veillonellaceae）丰度降低，但丙酸浓度持续升高，提示微量营养素可能优先促进特定代谢通路而非菌群增殖。

3. 饮食-菌群互作
机器学习模型揭示：

• 高饱和脂肪和碳水化合物摄入者，MVMM对Desulfobacterota的抑制作用更显著（r=0.72）
• 维生素B₂、B₁₂、E及铁摄入量与Erysipelatoclostridiaceae丰度下降呈强关联（p<0.01）

结论与意义
该研究首次证实，即使是短期生理剂量MVMM补充，也能重塑健康成人肠道菌群结构并增强有益代谢物（如SCFAs）生成。更突破性的发现在于，背景饮食中特定营养素（如维生素B族）会显著调节补充剂效果，这为"千人千面"的个性化营养提供了分子层面的解释。

从临床视角看，研究提示未来营养干预需结合受试者基线饮食评估——例如对高碳水饮食人群，MVMM可能通过抑制Desulfobacterota减少有害硫化物积累；而对维生素B摄入不足者，补充剂或能纠正Erysipelatoclostridiaceae的异常增殖。这些发现为开发基于饮食-菌群互作的精准营养方案奠定了理论基础。