大豆活性組分和腸道菌群相互作用研究進展

吳雪嬌，趙力超，方 祥，郭穎瑜，梁文歐，馬宇昊，王 麗

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642）

人體腸道內(nèi)存在數(shù)量超過100萬億的微生物，腸道菌群含有的基因數(shù)量至少是人類自身基因數(shù)量的100 倍[1]。腸道菌群是維護人體健康的一道屏障，人體腸道內(nèi)微生物群基因的多態(tài)性為人體提供了多種自身不具備的酶與生化途徑，使人體所不易消化的食物殘渣得以被發(fā)酵利用；腸道菌群的某些成員能夠合成多種蛋白質(zhì)和維生素供人體利用；腸道菌群還能生成有利于人體健康的代謝產(chǎn)物，如短鏈脂肪酸、乳酸等，維持腸道菌群平衡，有助于抑制病原微生物生長[2]。在影響腸道菌群的因素中，膳食的影響最為直接[3]。膳食不僅為腸道菌群提供營養(yǎng)物質(zhì)，幫助腸道菌群在腸道中定植、成熟，還能保持腸微生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。因此，腸道菌群被認為是連接膳食和人體健康的重要橋梁。

在眾多膳食中，大豆及其制品在亞洲人民飲食習(xí)慣中占重要地位，并逐漸受到西方國家人民的青睞[4]。研究表明，大豆可預(yù)防高血脂癥、更年期綜合癥、骨質(zhì)疏松等疾病發(fā)生[5]。在大豆發(fā)揮這些生理功能之前，需要依靠人體胃腸道對其進行代謝吸收。大豆中的大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)在消化酶的作用下分解為小分子肽或者氨基酸，接著這些多肽進入大腸供腸道微生物發(fā)酵利用。還有一些不能被胃腸道消化吸收的成分如大豆低聚糖、大豆異黃酮等將進入結(jié)腸，進一步被結(jié)腸菌群轉(zhuǎn)化為生物可利用度提高的新型微生物轉(zhuǎn)化物，促進大豆有效組分生物活性的充分發(fā)揮，這些酶分解物或代謝產(chǎn)物對人體健康產(chǎn)生重要影響[6-7]。因此，本文對大豆有效組分與腸道菌群的相互作用及對人體健康的影響進行綜述，以期為深入研究大豆制品及其活性成分在腸道發(fā)揮生理活性作用的機制提供參考。

1 大豆活性組分及其生理功能

大豆中活性組分種類繁多，對大豆活性組分的研究主要集中在普通營養(yǎng)素（如蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)）、微量營養(yǎng)素（如維生素、礦物質(zhì)）和植物化合物（如大豆異黃酮、大豆皂苷）三大類物質(zhì)，這些物質(zhì)具有抗氧化、降血脂、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡等生理功能，具體如表1所示。

表1 大豆主要活性組分的生理功能Table 1 Physiological functions of soybean bioactive ingredients

2 腸道菌群對大豆活性組分的影響

腸道菌群對大豆活性組分的影響主要分為以下兩種：1）腸道菌群促進大豆活性組分的直接消化吸收；2）大豆活性組分在腸道菌群的作用下發(fā)生生物轉(zhuǎn)化，從而被機體吸收利用。

2.1 腸道菌群促進大豆活性組分的消化吸收

人類腸道菌群由多種微生物組成，定植在腸道中的細菌約500～1 000 種，數(shù)量高達1014。腸道內(nèi)98%以上的細菌屬于厚壁菌門（Firmicutes）和擬桿菌門（Bacteroidetes）這兩個優(yōu)勢菌門，而變形菌門（Proteobacteria）、放線菌門（Actinomyces）、梭桿菌門（Fusobacteria）和疣微球菌門（Micrococcus）的數(shù)量及種類較為弱勢[19]。根據(jù)腸道菌群與宿主的不同關(guān)系，腸道菌群可分為以下3 類：1）與宿主共生的生理性細菌，也稱共生菌、有益菌，如雙歧桿菌（Bifidobacterium）、乳桿菌（Lactobacillus）等；2）與宿主共棲的條件致病菌，也稱中性菌，如腸球菌（Enterococcus）、腸桿菌（Enterobacter）等；3）病原菌，也稱有害菌，如變形桿菌（Proteobacteria）、假單胞菌（Pseudomonas）和金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）等[20]。

大豆中的蛋白質(zhì)、油脂、維生素和礦物質(zhì)均能夠被胃腸道直接消化吸收[21-22]，而大豆膳食纖維無法被小腸消化吸收，但可被大腸部分或完全消化發(fā)酵，Anderson等[23]研究發(fā)現(xiàn)膳食纖維能被腸道菌群分解生成短鏈脂肪酸，創(chuàng)造了結(jié)腸內(nèi)吸收水合Na＋的環(huán)境，從而降低排泄物的含水量，緩解腹瀉狀況。另一種大豆中的碳水化合物——大豆低聚糖，分為普通低聚糖和功能性低聚糖，普通低聚糖可以被機體消化吸收并提供能量，而功能性低聚糖在人體的唾液和胃腸內(nèi)沒有相應(yīng)的水解酶，因此不被機體消化吸收而直接進入大腸，在盲腸和結(jié)腸內(nèi)，厭氧菌產(chǎn)生的酶將其水解并發(fā)酵成短鏈脂肪酸后通過腸壁吸收進入體內(nèi)[24]。

2.2 腸道菌群對大豆活性組分的生物轉(zhuǎn)化

大豆中的部分普通營養(yǎng)素和微量營養(yǎng)素可被胃腸道直接消化吸收，而大豆中的植物化合物如大豆異黃酮和大豆皂苷等苷類物質(zhì)則不能被胃腸道直接消化吸收，該物質(zhì)極性較大、脂溶性小、生物利用度較低，難以直接發(fā)揮其生理作用，只有與特定結(jié)構(gòu)的腸道菌群相互作用，才能代謝產(chǎn)生更高生物活性和生物可利用度的新型微生物轉(zhuǎn)化物[7]。

大豆異黃酮主要以結(jié)合型糖苷（大部分）和游離型苷元（小部分）兩種形式存在，游離型苷元能被胃腸道直接吸收，而糖苷形式能夠抵抗胃和小腸的消化作用，生物可利用度極低，只有抵達結(jié)腸后被腸道菌群進一步代謝才能被機體吸收利用[16]。腸道微生物對膳食中大豆異黃酮的作用主要包括兩個方面：1）大豆異黃酮結(jié)合態(tài)糖苷組分在腸道微生物的作用下實現(xiàn)游離化；2）結(jié)腸中糖苷在腸道微生物分泌酶的作用下生成生物活性顯著提高的微生物轉(zhuǎn)化物。具體過程如圖1所示[25-26]。腸道菌群對大豆異黃酮生物轉(zhuǎn)化作用的關(guān)鍵是其所分泌的酶，健康成年人腸道中菌群編碼的基因數(shù)是人體自身基因的150多倍，多樣性的基因資源及其編碼的酶系賦予腸道菌群代謝的多功能性，其中腸道中的Bacteroidetes和Firmicutes細菌，如Enterococcus、Lactobacillus、Bifidobacterium、Clostridium等含有豐富的編碼糖苷水解酶的基因，可代謝多種糖苷成分[27]。β-葡萄糖苷酶是研究最多的一種水解酶。結(jié)合型糖苷被體內(nèi)的β-葡萄糖苷酶水解得到游離苷元，游離苷元進入結(jié)腸后，由Clostridiumsp. TM-40、Escherichia coliHGH2、Eubacterium ramulusJulong 601、Eggerthellasp.YY7918、Slackia isoflavoniconvertensDSM 22006等菌株分泌的黃豆苷元還原酶、二氫黃豆苷元還原酶和四氫黃豆苷元還原酶進一步代謝[28-31]。

圖1 不同大豆游離型苷元在結(jié)腸的代謝轉(zhuǎn)化[25-26]Fig. 1 Metabolic transformation of different dissociative aglycones in colon[25-26]

大豆苷元經(jīng)腸道菌群作用代謝成去氧甲基安哥拉紫檀素（O-desmethylangensin，O-DMA）或雌馬酚，雌馬酚具有較強的抗氧化活性和抗癌活性，其體外抗氧化活性是其親本化合物大豆苷元的100 倍[32]，多年來，大量研究人員將目光轉(zhuǎn)移到雌馬酚的代謝上，由于個體腸道菌群的差異，人群中僅有30%～60%的個體能將大豆苷元轉(zhuǎn)化為雌馬酚[26]，相繼有研究從人、小鼠、豬、猴子的糞便中分離到與雌馬酚代謝相關(guān)的菌株，這些菌株在種水平上包括Adlercreutzia equolifaciens、Asaccharobacter celatus、Enterorhabdus mucosicola、Slackia isoflavoniconvertens和Slackia equolifaciens[30,33]。除從腸道中分離出雌馬酚產(chǎn)生菌外，一些研究人員從食物中也分離到了產(chǎn)雌馬酚的菌株，如臭豆腐、葛根等[34-35]，因其可食用性，此類研究將成為一種新趨勢。染料木黃酮被轉(zhuǎn)化為對乙基苯酚和具有強抗氧化活性的5-OH-雌馬酚，目前僅有少數(shù)研究證實，5-OH-雌馬酚能顯著延長野生型秀麗隱桿線蟲平均壽命，并顯著抑制人肝癌細胞SMMC-7721和HepG2細胞的生長、侵襲與遷移[36]；大豆黃素最終代謝為6,7,4-三羥基異黃酮，這種物質(zhì)能夠誘導(dǎo)宮頸癌細胞凋亡，抑制腫瘤細胞的增殖[37]。

大豆皂苷根據(jù)其苷元化合物不同，可分為A組大豆皂苷和B組大豆皂苷，一項比較大豆皂苷與其苷元生物利用度的研究表明，大豆皂苷元的生物利用度優(yōu)于相應(yīng)的大豆皂苷[38]，因此，大豆皂苷只有經(jīng)腸道菌群生物轉(zhuǎn)化為更高生物利用度的大豆皂苷元才能更好地發(fā)揮其生理功能。Chang等[39]通過液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀研究大豆皂苷I在人體腸道內(nèi)的代謝轉(zhuǎn)化過程，大豆皂苷I經(jīng)大豆皂苷III和大豆皂苷元B 3-β-D-葡糖苷酸或單獨的大豆皂苷III代謝為大豆皂苷元B。大豆皂苷元B對A549、MCF7、HeLa和HepG2細胞有較強的細胞毒性作用，而大豆皂苷I沒有，因此，大豆皂苷I有可能通過腸道菌群代謝為大豆皂苷元B，從而對癌癥細胞產(chǎn)生毒性作用。桑尚源等[40]考察人體腸道菌群對大豆皂苷II的體外代謝轉(zhuǎn)化作用，發(fā)現(xiàn)大豆皂苷II先被菌群酶轉(zhuǎn)化為大豆皂苷IV，48 h后被最終轉(zhuǎn)化為大豆皂苷元B。

由此可見，大豆活性組分中不可被胃腸道直接消化吸收的苷類物質(zhì)能夠在腸道菌群作用下生物轉(zhuǎn)化成生物活性明顯提高的新物質(zhì)，從而促進人體健康。

3 大豆主要活性組分對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用

影響腸道菌群的因素很多，包括但不限于宿主基因型、健康狀況、生活方式、藥物（如抗生素）和飲食。Zhang Chenhong等[41]以小鼠為模型，評價宿主基因和飲食在改變腸道菌群結(jié)構(gòu)和調(diào)控代謝綜合征相關(guān)表型中的相對貢獻，發(fā)現(xiàn)飲食結(jié)構(gòu)的不同能夠解釋57%的腸道菌群的變異，而宿主基因型的不同對腸道菌群的貢獻不足12%，所以飲食結(jié)構(gòu)對結(jié)腸菌群結(jié)構(gòu)的影響相當(dāng)顯著。大量研究證實，大豆活性組分對腸道微生態(tài)系統(tǒng)的平衡有很好的保護作用，能直接或間接地調(diào)節(jié)腸道菌群失調(diào)。

大豆蛋白、大豆低聚糖、大豆膳食纖維等主要活性成分對腸道微生態(tài)系統(tǒng)的平衡有很好的保護作用（表2），能直接或間接地調(diào)節(jié)腸道有益菌和有害菌的組成，選擇性地抑制腸道致病菌，促進Bifidobacterium、Faecalibacterium prausnitzii、Lactobacillus等有益菌的生長，降低Firmicutes和Bacteroidetes的比例，從而優(yōu)化腸道菌群結(jié)構(gòu)。

表2 大豆主要活性組分對腸道菌群的影響Table 2 Effect of soybean bioactive components on gut microbiota

大豆蛋白是一種優(yōu)質(zhì)的完全蛋白質(zhì)，占大豆干質(zhì)量的40%～55%，可以作為微生物的氮和能量來源，對腸道菌群的組成有顯著影響[51]。Choa等[42]在Wistar大鼠模型膳食中補充20%大豆蛋白，干預(yù)16 d后，觀察到大鼠腸道中Firmicutes的細菌組成發(fā)生了變化，其中Enterococcus的相對豐度顯著增加，而Ruminococcus和Lactobacilli的相對豐度顯著下降。Butteiger等[43]給6～8 周齡的金色敘利亞倉鼠模型進行西式飲食并補充22%大豆蛋白，干預(yù)6 周后，觀察到Bifidobacteriaceae、Clostridiales和Deferribacteraceae相對豐度顯著增加，而Bacteroidetes相對豐度減少。Bifidobacteriaceae為促進人類健康的益生菌，已被證明可以降低宿主膽固醇濃度，并減少患代謝綜合征的潛在危險；因此，大豆蛋白可能通過改變腸道微生物區(qū)系來減少脂肪生成[52]。關(guān)于大豆蛋白對腸道菌群的具體變化，目前還沒有共識，不同研究結(jié)果的差異可能來源于腸道菌群特征組成的差異以及動物模型的差異。

大豆低聚糖不能被人體消化道分解代謝，但可通過促進益生菌的生長來調(diào)節(jié)腸道菌群[10]。Li Ting等[45]給斷奶仔豬在膳食中補充0.5%大豆低聚糖，干預(yù)14 d后，發(fā)現(xiàn)大豆低聚糖增加了腸道菌群的多樣性，提高了Bifidobacteria、Faecalibacterium prausnitzii、Fusobacterium prausnitzii等有益菌的相對豐度，降低了有害菌如Clostridium、Streptococcus和Escherichia coli的相對豐度；此外，還提高了腸道內(nèi)短鏈脂肪酸的濃度。另有研究也表明，經(jīng)膳食大豆低聚糖干預(yù)后，受試動物體內(nèi)Bifidobacterium、Lactobacilli相對豐度顯著增加，而Escherichia coli相對豐度顯著降低[46]。

越來越多研究表明大豆膳食纖維在菌群作用下產(chǎn)生的短鏈脂肪酸可作用于腸道以及遠端部位，并具有調(diào)節(jié)通透性、誘導(dǎo)神經(jīng)發(fā)生和宿主行為的功能，而腸道菌群結(jié)構(gòu)亦受到大豆膳食纖維的影響[53]。一項利用從大豆皮中提取的可溶性和不溶性膳食纖維分別灌胃DSS誘導(dǎo)結(jié)腸炎小鼠的研究顯示，干預(yù)6 周后，腸道菌群中Ruminococcus、Alistipes和Barnesiella相對豐度明顯增加，而Flavonifractor相對豐度顯著降低，其中可溶性膳食纖維作用更為明顯[47]。有研究證實，Alistipes相對豐度與飲食和結(jié)腸健康有正向相關(guān)性[54]，且Barnesiella參與了免疫調(diào)節(jié)[55]。

大豆異黃酮在腸道菌群的作用下代謝成雌馬酚等生物可利用度更高的物質(zhì)，代謝物的產(chǎn)生取決于特定腸道菌群結(jié)構(gòu)及其發(fā)揮的生物轉(zhuǎn)化功能，而特定腸道菌群結(jié)構(gòu)又受到大豆異黃酮調(diào)控影響[56]。對17 名絕經(jīng)婦女的研究顯示，連續(xù)每天補充160 mg大豆異黃酮和1 g皂角苷1 周后，腸道菌群中Bifidobacteria相對豐度顯著增加，Lactobacillus相對豐度降低[48]。另一項實驗令39 名絕經(jīng)婦女每天攝入100 mg大豆異黃酮，兩個月后觀察到Clostridium、Eubacterium、Lactobacillus、Enterococcus、Faecalibacterecterium和Bifidobacterium相對豐度增加[49]。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，膳食大豆異黃酮干預(yù)更年期婦女1 周后，“雌馬酚產(chǎn)生者”（尿液中l(wèi)g（雌馬酚濃度/大豆苷元濃度）＞－1.75，濃度單位均為μmol/L）腸道菌群結(jié)構(gòu)與“非雌馬酚產(chǎn)生者”（尿液中l(wèi)g（雌馬酚濃度/大豆苷元濃度）＜－1.75）也存在差異，“雌馬酚產(chǎn)生者”結(jié)腸菌群中Clostridium coccoides-Eubacterium rectale、Eubacterium、Bifidobacterium、Lactobacillus-Enterococcus和Faecalibacterium prausnitzii等菌群相對豐度較“非雌馬酚產(chǎn)生者”高出50%以上[57]。

大豆油的主要脂肪酸是亞油酸（54%）、油酸（24%）和棕櫚酸（11%）[22]。研究表明，膳食攝入大豆油有利于影響腸道微生物代謝，并引起腸道微生物區(qū)系變化。Yang等[50]的研究顯示在牛飼料中添加4%大豆油，會顯著降低荷斯坦奶牛瘤胃中B. fibrisolvens、F. succinogenes和R. flavefaciens的相對豐度。另有研究也表明，攝入大豆油降低了Ruminococcus albus和R. flavefaciens的相對豐度，并提高了Prevotella ruminicola和Ruminobacter amylophilus的α-淀粉酶活性和種群數(shù)量。有研究證實，Ruminococcus albus在多不飽和脂肪酸的生物氫化過程中起著重要作用，能夠去除不飽和雙鍵使多不飽和脂肪酸解毒促進細菌生長[58]。

因此，大豆活性組分均可改變腸道菌群結(jié)構(gòu)，而腸道菌群結(jié)構(gòu)的變化也影響著人體健康。從以上有關(guān)大豆活性組分對腸道菌群及人體健康影響的最新進展可以看出，多年來的研究方向發(fā)生了顯著變化。例如，2016年前發(fā)表的研究主要集中在大豆普通營養(yǎng)素對腸道菌群的影響，而從2016年開始，一些研究人員開始將重點放在大豆植物化合物的研究上，尤其是大豆異黃酮，其代謝產(chǎn)物雌馬酚也是近期的研究熱點。此外，大量對于腸道菌群變化的研究主要集中在Firmicutes、Bacteroidetes等門水平豐度及Bifidobacterium、Clostridium、Eubacterium等科水平的豐度。綜上所述，大豆植物化合物的研究將會是大豆活性成分與腸道菌群相互作用進而影響人體健康的一個趨勢。

4 發(fā)酵豆制品對腸道菌群的調(diào)節(jié)作用

傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品，如發(fā)酵豆?jié){、發(fā)酵豆粕、納豆等，是由大豆發(fā)酵而成，其發(fā)酵過程不僅影響食品的感官特性和保質(zhì)期，而且能改善其營養(yǎng)價值，提高消化率，使發(fā)酵的大豆食品成為益生菌的良好來源[59]。大量研究已證實發(fā)酵豆制品對腸道菌群具有調(diào)節(jié)能力（表3）。

表3 發(fā)酵豆制品對腸道菌群的影響Table 3 Effects of fermented soybean products on gut microbiota

發(fā)酵豆制品經(jīng)過微生物及其分泌的酶系作用后，不溶性高分子物質(zhì)被分解成為可溶性低分子化合物，保留了大豆異黃酮和低聚糖等原有功能性物質(zhì)，這些物質(zhì)都有利于有益菌生長。隨著有益菌數(shù)量增加，它們分泌的短鏈脂肪酸、抗菌肽及胞外多糖等抗菌物質(zhì)濃度也會增加，最終降低腸道pH值，抑制有害菌的生長[59]。

豆粕是從大豆種子中提取油脂的副產(chǎn)物，然而豆粕中存在的抗?fàn)I養(yǎng)因子會對機體健康產(chǎn)生負面影響，越來越多的研究證明，發(fā)酵可降低抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，提升豆粕營養(yǎng)品質(zhì)[65]。Li Yang等[60]給予肉雞飼喂發(fā)酵豆粕，36 d后腸道菌群中Lachnospiraceae、Lachnoclostridium、Gastranaerophilales和Lactobacillus相對豐度顯著提高，而Escherichia-Shigella和Clostridiales相對豐度顯著降低；相關(guān)性分析結(jié)果顯示，Lactobacillus相對豐度與血清免疫球蛋白（immunoglobulins，Ig）M濃度呈顯著正相關(guān)，因此作者指出，發(fā)酵豆粕可能會通過改變?nèi)怆u腸道菌群結(jié)構(gòu)提高血清免疫力。另一項實驗對產(chǎn)腸毒素大腸桿菌感染的斷奶仔豬喂食發(fā)酵豆粕，兩周后觀察到Bacteroidetes和Prevotellaceae_NK3B31_group相對豐度增加，而Proteobacteria和Actinobacillus相對豐度降低，同時延緩了Escherichia-Shigella相對豐度的增加[61]。有報道稱Prevotellaceae_NK3B31_group相對豐度的提高有助于健康豬的生長[66]，而Proteobacteria（包括Escherichia coli、Salmonella、Campylobacter和Helicobacter）被認為與腸道炎癥密切相關(guān)[67]。

納豆是日本傳統(tǒng)的發(fā)酵大豆，由枯草芽孢桿菌發(fā)酵制成。8 名健康志愿者飲用含納豆的醬湯兩周后，糞便中Bacilli和Bifidobacteria豐度增加，而Enterobacteriaceae豐度降低。此外，糞便中短鏈脂肪酸含量增加，氨和硫化物濃度下降[62]。

丹貝是用少孢根霉菌種發(fā)酵制成的發(fā)酵豆制品。在Sprague-Dawley大鼠中，與喂食未發(fā)酵大豆的大鼠相比，補充丹貝后Bacteroidetes、Firmicutes、Clostridium leptum和Bacteroides fragilis的豐度顯著增加，且Firmicutes/Bacteroidetes比例降低[63]。對10 名健康人類志愿者進行的開放非對照研究中，食用丹貝后Akkermansia muciniphila豐度和免疫球蛋白A濃度增加[64]。

上述研究結(jié)果表明，發(fā)酵豆制品可能會通過改變腸道菌群組成進一步促進機體健康，該觀點需要在未來研究中進行更多的驗證和補充。

5 研究大豆組分與腸道菌群相互作用的技術(shù)手段

目前，研究膳食組分與復(fù)雜腸道菌群系統(tǒng)的相互作用，體外厭氧發(fā)酵技術(shù)是常用方法之一。該技術(shù)以腸道糞樣為接種物，能相對較好地模擬體內(nèi)的恒溫、氧需求等實際情況，并且避免了腸道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜、干擾因素眾多的弊端，使得某單一因素對人體影響的研究結(jié)果更加精準(zhǔn)[68]。人源化的動物模型構(gòu)建為研究膳食與腸道菌群相互作用提供思路，通過構(gòu)建人源化的動物模型、克服以人為研究對象時無法精確控制食物成分、降低非可控因素的影響，能夠相對客觀反映膳食組分的代謝過程[69]。

宏基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、代謝組學(xué)等的迅速發(fā)展為大豆活性組分與腸道菌群的相互作用研究提供了極大便利[70]。宏基因組高通量測序技術(shù)結(jié)合生物信息工具分析，有助于查找大豆活性組分在生物轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵細菌群，得到高通量、高分辨率和低誤差的檢測結(jié)果[71]。但是宏基因組學(xué)分析并不能區(qū)分表達基因和非表達基因，因此，轉(zhuǎn)錄組學(xué)及蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用顯得尤為必要。轉(zhuǎn)錄組學(xué)主要是從RNA水平上研究大豆活性組分在生物轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵菌群基因表達情況及其調(diào)控規(guī)律，有利于功能基因的挖掘[72]。蛋白質(zhì)組學(xué)分析了大豆活性組分在生物轉(zhuǎn)化過程中某些糖苷水解酶的分泌特性，并將其與腸道菌群功能聯(lián)系起來，以達到預(yù)測菌群功能差異的作用[73]。轉(zhuǎn)錄組學(xué)是聯(lián)系基因組遺傳信息與功能蛋白質(zhì)組的橋梁，而蛋白質(zhì)組學(xué)是連接轉(zhuǎn)錄組與代謝組的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[74]。代謝組學(xué)技術(shù)有助于發(fā)現(xiàn)腸道菌群與代謝的密切關(guān)系，尋找潛在的共代謝標(biāo)志物，鑒定大豆活性組分代謝過程中的關(guān)鍵功能菌，從而了解大豆活性組分多成分、多靶點、多層次的作用機制[75]。因此，多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析將有助于進一步闡明大豆活性組分發(fā)揮生理活性的作用物質(zhì)基礎(chǔ)，以及腸道菌群介導(dǎo)的分子機制，并從整體水平對不同層次的研究成果加以整合，可獲得研究對象的整體性特征。

6 結(jié) 語

大豆中有效組分對人類的有益作用取決于其在腸道菌群作用下的代謝途徑和方式。本文綜述了大豆有效組分與腸道菌群相互作用的最新研究進展，腸道菌群可促進大豆有效成分的生物轉(zhuǎn)化，增強有效成分的代謝吸收，提高生物可利用度。同時，大豆有效成分亦可促進腸道菌群結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進益生菌繁殖，增加雙歧桿菌水平，抑制致病菌生長，降低厚壁菌門和擬桿菌門的比值，維持腸道微生態(tài)系統(tǒng)平衡。此外，發(fā)酵豆制品對腸道菌群結(jié)構(gòu)也具有正向調(diào)節(jié)作用，并促進人體健康。

雖然大豆組分與腸道菌群的相互作用方面的研究得到了學(xué)者們極大的重視，但總體來看仍不完善，尚有很多問題值得進一步探索。今后針對大豆活性成分與腸道菌群的研究應(yīng)集中在以下幾點：1）為提高大豆及其制品的機體生物利用度，需明確大豆活性組分在腸道中的代謝機理及其關(guān)鍵代謝調(diào)控因子，如揭示大豆異黃酮與腸道菌群的相互作用關(guān)系，尋找關(guān)鍵代謝調(diào)控因子，闡明促進大豆異黃酮代謝產(chǎn)生S-雌馬酚的機理是提升大豆異黃酮在機體生物可利用度的關(guān)鍵；2）目前主要集中在通過體外分離的單一細菌或者幾種腸道細菌的混合培養(yǎng)來研究它們對大豆活性成分代謝的作用，未來需要進一步明確活性成分與腸道菌群復(fù)雜系統(tǒng)的相互作用關(guān)系；3）為更明確闡釋大豆活性組分發(fā)揮生理活性作用的物質(zhì)基礎(chǔ)以及腸道菌群介導(dǎo)的分子作用通路，需要借助多組學(xué)相結(jié)合的技術(shù)手段，如宏基因組和代謝組學(xué)結(jié)合解析大豆活性成分在腸道內(nèi)的代謝通路。以上研究問題的解決將為膳食與腸道菌群系統(tǒng)相互作用促進人體健康提供理論指導(dǎo)作用。