综述：从实验室到餐桌：肠道微生物组科学如何重塑我们的饮食

这篇综述系统回顾了肠道微生物组（gut microbiome）研究的百年历程及其对现代饮食的影响，重点探讨了益生菌（probiotics）、益生元（prebiotics）、后生元（postbiotics）及精准营养（precision nutrition）的发展，揭示了微生物组科学如何从早期酸奶推广迈向下一代个性化营养策略，为慢性疾病防治提供新视角。

　　

引言

20世纪初，法国科学家埃利·梅契尼科夫（Elie Metchnikoff）提出“自体中毒”理论，认为肠道微生物产生的毒素加速衰老，而发酵乳制品中的乳酸菌可抑制腐败菌生长。这一假说催生了最早的益生菌产品Lactobacilline（1905年），并推动酸奶从药房走向全球餐桌。如今，肠道微生物组已被视为“被遗忘的器官”，其40万亿微生物（包括细菌、病毒、真菌等）通过短链脂肪酸（SCFA）、免疫调节等机制深刻影响宿主健康。

酸奶如何征服世界

梅契尼科夫与巴斯德研究所合作开发的乳酸菌片，成为益生菌商业化起点。1919年，西班牙医生Isaac Carasso受其启发创立达能（Danone），将酸奶推广为日常食品。现代研究证实，酸奶摄入可增加微生物多样性，降低糖尿病风险²⁰，印证了百年前的科学直觉。

益生菌的起源

从蒂西耶（Tissier）发现母乳喂养婴儿富含双歧杆菌（Bifidobacterium），到1983年Lactobacillus rhamnosus GG（LGG）的分离，益生菌研发经历了从肠道菌株筛选到功能验证的跨越。新一代益生菌（NGPs）如Akkermansia muciniphila通过灭活技术（后生元）突破培养难题³⁸，展现代谢改善潜力。

益生元的崛起

为模拟母乳低聚糖（HMOs）对双歧杆菌的促生长作用，婴幼儿配方奶粉中添加半乳寡糖（GOS）/果寡糖（FOS）⁴⁶。近年合成的2′-岩藻糖基乳糖（2′-FL）更接近天然HMOs⁴⁷，成人研究则揭示益生元对体重、心血管指标的调控^51-54。

从微生物组科学到营养政策

动物模型证实，膳食纤维缺乏会导致微生物多样性代际丢失⁷¹，而SCFAs（如丁酸）是维系宿主-微生物共生关键介质^66-68。工业化饮食（低纤维、高脂）与微生物多样性下降相关^89-91，推动膳食指南建议每日25g纤维，但远古摄入量或达100g⁹⁸。

精准营养与肠道微生物组

2015年里程碑研究利用微生物组预测餐后血糖¹¹⁹，催生个性化营养企业（如DayTwo）。耐药淀粉消化依赖Ruminococcus bromii¹⁰³，多酚代谢需特定菌群激活¹²²，凸显“微生物分型”对营养响应的决定性。

结论

百年微生物组研究已重塑饮食实践，但需警惕证据不足的产品夸大宣传。未来，基于微生物组的精准营养和菌群移植（FMT）可能成为慢性病干预新范式，但需解决氧敏感菌应用、个性化与公共卫生平衡等挑战。