益生菌被定义为“当给予足够量时,对宿主健康有益的活性微生物”[1],具有改善代谢健康、增强免疫力和缓解胃肠道疾病等益处[2]。现有研究表明,益生菌的健康效应不仅依赖于活菌定殖,其代谢产物,如短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)、细菌素及胞外多糖等,通过调节宿主免疫功能、强化肠道屏障功能以及影响肠道菌群之间的相互作用等多种机制,在介导益生菌对宿主的作用中发挥关键功能[3]。与益生菌协同发挥健康效应的益生元,被国际益生菌和益生元科学协会(International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics,ISAPP)定义为“能被宿主微生物选择性利用并赋予健康益处的底物”[4]。益生元具有多种重要的生理功效,包括调节肠道微生态环境、调节血糖和血压水平以及提高机体的免疫功能等[5]。益生元一方面可以选择性刺激肠道某些特定微生物生长,调节肠道菌群的组成结构[6],促进宿主健康;另一方面,益生元可以被益生菌选择性地发酵产生活性代谢物(SCFAs、乳酸等),这些代谢产物进一步促进了益生元对宿主的健康效应[7-8]。其中SCFAs被认为是调节宿主健康的关键代谢物,具有多种生理功能。如改善肠道健康、缓解肥胖和糖尿病、抗肿瘤等[9]。
SCFAs主要通过结肠部位吸收,随后在维持生物活性的同时,经门静脉被转运至肝脏及周围器官,进而发挥系统性调节作用。生物利用度是决定其生理功能发挥的关键因素之一。研究SCFAs的生物利用度,不仅有助于阐明其在人体内的吸收、代谢及利用特性,更有助于优化其生理调节和健康促进效应。这为评估其在功能性食品、营养补充剂和疾病治疗中的应用提供理论依据。目前,关于SCFAs的研究主要集中在其生理功能和代谢机制方面,对其生物利用度的探讨依然匮乏。本文分析了SCFAs的剂量-效应关系,内源性SCFAs的产生、吸收与代谢过程,口服SCFAs条件下的生物利用度特征,以及影响生物利用度的多方位因素,并基于提升SCFAs生物利用度的角度对其所面临的挑战及应对策略进行展望,为开发相关功能性食品和营养干预策略提供科学依据与实践指导,进而促进公众健康水平的提升。
1 短链脂肪酸
SCFAs按来源分,有内源性的和外源性的。其中内源性的SCFAs主要是由肠道内的微生物通过厌氧发酵宿主难以消化的膳食纤维产生的。当可发酵纤维较少时,微生物还可利用蛋白质、氨基酸和有机酸产生SCFAs。此外,人体内的SCFAs还可直接从食物中摄取,即外源性的SCFAs,如牛奶作为重要的人类食物来源,含有相对较多的SCFAs[10]。乙酸盐是醋中的主要酸,丙酸盐存在于发酵食品和贝类中,丁酸盐存在于乳制品中。如图1所示,SCFAs是由1～6个碳原子组成的饱和脂肪酸。其中乙酸盐(C2)、丙酸盐(C3)和丁酸盐(C4)被广泛研究(于人结肠中的含量比依次约为60%∶20%∶20%)。作为肠道中最丰富的微生物代谢物大类,SCFAs具有抗炎特性、调节宿主代谢以及改善免疫功能障碍等多种有益作用[11]。不同类型的SCFAs在发挥生理作用时具有各自的特点。例如,SCFAs直接作用于胰腺β细胞和肝细胞以及通过增加结肠胰高血糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1,GLP-1)分泌来改善胰岛素敏感性[12]。乙酸盐可通过促进B10细胞分化发挥抗炎作用[13]。丙酸盐能够重塑肠道微生物群,改善肠道屏障功能并减轻炎症,最终改善血管钙化[14]。丁酸盐可通过肠-脑轴调节血清和前额叶皮层中的炎症水平,减轻急性应激小鼠前额叶皮层神经元的铁死亡,对神经系统健康发挥保护作用[15]。
BK-丁酸激酶;BCoAT-丁酰辅酶A∶乙酸辅酶A转移酶
图1 人体内SCFAs的不同来源
Fig.1 Main SCFAs and synthetic pathways in the human body
注:图中虚线表示涉及多个步骤的概念。
2 短链脂肪酸的剂量-效应关系
SCFAs对人体健康具有至关重要的作用,并且其生理效应呈现剂量依赖性。如SHAIDULLOV等[16]通过建立肠易激综合征(irritable bowel syndrome,IBS)小鼠模型研究不同浓度丙酸钠、乙酸钠或丁酸对模型小鼠结肠运动的影响。结果表明,腹腔注射丙酸钠、乙酸钠或丁酸(0.5、1、5、10、30 mmol/L)呈剂量依赖性降低腹泻相关的结肠张力、自发收缩幅度和频率。SAM等[17]分别用2、20和200 mmol/L的SCFAs处理人外周血单核细胞,实验结果表明SCFAs呈剂量依赖性下调宿主促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α来减轻宿主的炎症反应。2项研究中SCFAs使用量不同,但均证明了SCFAs在调节宿主健康方面具有剂量依赖性。然而,在安全服用范围内,多项研究辩证地提出SCFAs对健康的促进作用并非简单的浓度正相关,而是存在“最优浓度范围”。然而该浓度范围需根据作用部位、生理目标及宿主状态综合界定,目前尚未明确统一的范围。在“最优浓度范围”内,SCFAs可有效发挥生理功能,否则可能引发不良反应。例如,低浓度丁酸盐可能会促进肿瘤发展[18-19],过高浓度的丁酸盐会引起肠上皮细胞明显凋亡并破坏肠道屏障[20-21]。LIN等[22]评价SCFAs对肠黏膜的影响,给新生Sprague-Dawley大鼠(10日龄)结肠注入不同SCFAs。结果表明300 mmol/L乙酸盐和300 mmol/L丁酸盐均可诱导新生大鼠肠黏膜损伤。然而,关于SCFAs的研究多聚焦于单一SCFAs浓度(如丁酸盐),而忽视了其整体安全性。目前口服SCFAs的安全性研究较少,缺乏安全阈值,并且动物实验浓度无法外推至临床试验。但体内经代谢产生的SCFAs的安全性有所涉及,并且多项研究证实,体内的SCFAs浓度处于一种动态平衡状态,这种平衡对于维持人体健康至关重要[23]。以动物模型小鼠研究为例,喂食高纤维饮食的小鼠肠道中丁酸盐的含量显著增加。与阴性对照相比,结果显示喂食高纤维饮食的小鼠肠道内病原菌定植增加,体重减轻,死亡率上升[24]。高脂饮食喂养的小鼠体内乙酸盐产量增加会激活副交感神经系统,导致饥饿荷尔蒙分泌增加,同时增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌,进而引发肥胖问题[25]。因此,未来在应用SCFAs作为治疗或营养补充剂时,应明确其生物利用度,补充临床试验数据,以避免潜在的不良反应,见表1。
表1 不同浓度SCFAs可能引起的不良反应情况
Table 1 Potential adverse effects of SCFAs and corresponding doses
物质实验方法不良反应参考文献8 mmol/L丁酸盐细胞炎症模型直接添加上调炎症因子的表达[26]20 mmol/L SCFAs细胞炎症模型直接添加加重炎症;肠道屏障破坏[27]5 mmol/L丁酸盐细胞模型直接添加诱导的Caco-2单层屏障损伤[28]25 mmol/L丙酸钠和40 mmol/L丁酸钠和67.5 mmol/L乙酸钠青春期小鼠口服4周诱发小鼠的精神分裂症行为[29]200 mmol/L乙酸钠小鼠口服6周肾脏严重肿胀[30]
3 生物利用度的一般评价方法
生物利用度被定义为摄入的化合物中被吸收并可用于生理功能(即以活性形式到达体循环)的部分,是衡量物质吸收效率的关键指标。对于SCFAs这类对健康有益的物质,它们能否在体内发挥预期的生理效果,很大程度上取决于它们的生物利用度。
生物利用度非临床研究路径主要涵盖体外模型与体内动物模型两大体系。体外模型凭借操作简便、成本低廉、易于控制和可重复性高等优势,在物质生物利用度研究中展现出独特价值。但体外模型生理相关性不足且代谢能力有限,适用于物质的早期构效关系解析与吸收机制探索。体内动物模型具有生理相似性和全面性等优点,但其受限于伦理、时间周期长和成本高昂等问题,适用于物质生物利用度的验证。生物利用度常用测定方法为药代动力学研究,通过口服或静脉注射等给药途径,研究物质在尿液或血液中的代谢动力[31]。如GILL等[32]招募10名健康受试者,并要求受试者5 min内口服完120 mL含有25.8 mmol醋酸盐、0.05 mmol丙酸盐和0.04 mmol丁酸盐的干预饮料,以此方式探索SCFAs在人体血液中的动力学特性。以上方法可结合化学修饰,如同位素标记法[33],通过在化合物中引入同位素标记,精确地追踪特定物质在模型动物体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,从而更深入地了解它们的生物利用特性。影响活性物质生物利用度的因素主要包括物质的理化性质、化学稳定性、胃肠道环境因素和个体差异因素等,明确活性物质的生物利用情况是后续提高活性物质生物利用度的基础。
4 短链脂肪酸的生物利用度
SCFAs的生物利用度,即SCFAs被机体吸收并能够在特定靶组织发挥生物活性的效率。该指标直接决定了SCFAs在宿主体内能否产生健康益处以及效应强度,是评估其生理功能与有效性的重要特征。评估内源性SCFAs主要关注其生成和代谢转化途径,外源性SCFAs(经非静脉注射途径)生物利用度则聚焦药代动力学曲线等特性参数。
4.1 内源性短链脂肪酸的产生、吸收和代谢
4.1.1 内源性短链脂肪酸的产生
肠道作为人体复杂的微生态系统,存在大量微生物,它们通过发酵未被消化的膳食纤维持续合成SCFAs,主要包括乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。肠道微生物对于乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐的产生各具独特且复杂的合成机制,深入探究SCFAs的产生机制对于全面理解SCFAs在体内的吸收和代谢具有重要意义。乙酸盐作为结肠中浓度最高的SCFAs,可以通过乙酰辅酶A或通过Wood-Ljungdahl途径由丙酮酸产生[34-36],如梭菌属(Clostridium)等一些产乙酸菌利用氢分子作为电子供体通过Wood-Ljungdahl途径将单碳底物转化为乙酸盐[37]。丙酸盐经由3种途径产生,琥珀酸途径、丙烯酸途径和丙二醇途径。其中拟杆菌门(Bacteroidota)通过甲基丙二酰辅酶A利用琥珀酸途径生成丙酸盐[38]。丙烯酸酯途径则以乳酸酯作为前体经丙烯酰-CoA合成丙酸盐[34],这一途径存在于有限数量的人类肠道细菌中。而丙二醇途径则利用丙二醇脱水酶催化脱氧糖(如岩藻糖和鼠李糖)等底物生成丙二醇,最终转化为丙酸盐,丙二醇途径在肠道群落中更为普遍[38-39];丁酸盐则由2分子乙酰辅酶A缩合,随后还原为丁酰辅酶A,丁酰辅酶A通过2种酶途径转化为丁酸,BK和BCoAT。如丁酸梭菌(Clostridium butyricum)可以通过丁酸激酶途径酵解膳食纤维产生丁酸盐[40],普氏栖粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)则可以利用乙酸盐作为底物通过BCoAT合成丁酸盐[41-42]。
4.1.2 内源性短链脂肪酸的吸收和代谢
CUMMINGS等[43]进行的人体实验研究是早期系统性量化人体SCFAs的关键研究,通过多腔室定量检测揭示了SCFAs在人体大肠、门静脉、肝和静脉血中的代谢、分布与转运的特征。结果发现SCFAs浓度在结肠内呈现明显的梯度分布,盲肠和升结肠浓度最高[(131±9) mmol/kg],降结肠最低[(80±11) mmol/kg],证实结肠近端是微生物发酵的主要场所。此外,SCFAs在盲肠和近端结肠产生更多,会造成这一段的pH更低[44-45]。SCFAs在结肠合成后,通过3种途径进入结肠细胞发挥作用,被动扩散、离子交换(以1∶1的比例与碳酸氢根交换),以及由单羧酸转运蛋白-l(monocarboxylatetransporter1,MCT-1)和钠偶联单羧酸转运蛋白-1(sodium.dependentmonocarboxylatetransporter1,SMCT-1)2种受体蛋白介导的主动转运[9]。大部分SCFAs以电离状态存在,需借助转运蛋白被吸收。如乙酸盐在结肠上皮细胞顶端膜的吸收途径主要通过转运体介导下的阴离子交换和质子化扩散2种方式[46]。丁酸盐则主要通过MCT-1在结肠上皮细胞的顶膜和基底外侧膜处被吸收[47]。不同的SCFAs在吸收后表现出不同的代谢路径,乙酸盐在近端结肠中的浓度相对较高,可以通过门静脉进入肝脏,少量在肝脏中代谢,部分则被系统地释放到体循环中,随血液运输到各个组织被利用[11]。丙酸盐通过门静脉进入肝脏,作为糖异生底物参与肝脏代谢,从而抑制胆固醇的产生[48]。而丁酸盐作为肠道的主要能量来源,可直接被结肠上皮细胞吸收利用,仅少部分进入门静脉循环。门静脉血中总SCFAs浓度最高[(375±70) mmol/L],显著高于肝静脉[(148±42) mmol/L]和外周静脉[(79±22) mmol/L],表明肝脏可以对SCFAs快速提取和代谢[43]。而在外周血中,乙酸盐的浓度为100～150 mmol/L,丙酸盐的浓度为4～5 mmol/L,丁酸盐的浓度为1～3 mmol/L,可知SCFAs在外周循环中的浓度较低[22,49]。CUMMINGS等[43]明确了结肠为SCFAs产生的主要部位,揭示了不同SCFAs具有组织选择性的代谢规律,为后续SCFAs代谢路径的探索奠定了基础。
宿主体内SCFAs的测定主要依赖于同位素标记法,检测其在粪便、尿液或空腹血液样本中的含量。BOETS等[50]通过稳定同位素研究健康受试者结肠中衍生SCFAs的整体生物利用度和代谢,结肠给药的乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐的全身利用率分别为36%、9%和2%。由此可知,结肠给药的SCFAs整体生物利用度较低。然而,研究中对SCFAs的测定方法各异,可能会影响实验数据的互通性,未来可通过建立标准化检测方法提升SCFAs研究数据的可比性。图2展示了人体内主要由细菌发酵但难以消化的纤维产生的SCFAs吸收和主要去向。
图2 SCFAs的产生、吸收和主要去向
Fig.2 The production, absorption, and metabolic fate of SCFAs in the body
注:ATP-三磷酸腺苷;HDAC-组蛋白去乙酰化酶;GPRs-G蛋白偶联受体。
4.2 口服短链脂肪酸的生物利用度
目前,关于口服SCFAs的生物利用度研究较为有限,系统性的药代动力学研究尤为缺乏。GILL等[32]探索口服SCFAs的药代动力学,结果发现血浆中乙酸盐浓度在摄入后60 min内短暂升高,表明上消化道对其具有一定的快速吸收能力。GREEN等[51]进行了口服摄入乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐补充剂的人群实验,绘制急性血清浓度曲线(240 min)并评估生物利用度参数。实验结果显示,口服摄入3种不同剂量的SCFAs后,其血清浓度均在60 min内达到峰值,并在120 min内恢复至基线水平,表明其在体内分布、代谢和消除的过程较为迅速。与单次给药试验相比,摄入双倍剂量后丙酸盐和丁酸盐的血清峰浓度增加,而乙酸盐水平无显著变化。实验表明,胃肠道的近端区域溶解SCFAs胶囊可能通过共摄取机制增加其循环浓度,且丙酸盐和丁酸盐的摄取呈剂量依赖性。此实验观察到的生理学相关峰浓度,为SCFAs生物利用度相关研究和设计提供了参考价值。同样,SCHRÖDER等[52]利用人群实验研究口服丙酸补充剂后丙酸在血清中的药代动力学。实验结果表明,口服后1 h血清中丙酸水平达到峰值,2 h内恢复至空腹血清水平。此实验结果为优化口服丙酸补充剂的研究设计奠定基础。上述研究证实口服后SCFAs在宿主体内被迅速代谢清除,间接说明口服途径难以维持SCFAs在血液中的有效浓度。研究涉及了血浆或血清中SCFAs药代动力学,但仍缺乏口服SCFAs的整体生物利用度情况(尿液、粪便中SCFAs的情况)。此外,若以血液SCFAs浓度作为递送该物质的标志参数,则需严格规范受试者的进食时间与血液采样时间,以减小昼夜节律或饮食运动等生理波动对检测结果的干扰。另有研究表明,通过饮食干预(如高膳食纤维摄入)可显著增加粪便中SCFAs的浓度,同时升高血浆中丙酸盐和丁酸盐的浓度,而乙酸盐及总SCFAs浓度则未见显著变化。这一现象可能与SCFAs在体循环中的低生物利用度有关[53]。正如上文所说,口服或结肠内源性生成的SCFAs在首次通过代谢过程中,大部分被结肠上皮细胞和肝细胞利用消耗,从而限制了其进入体循环的比例[53],影响其生物利用度。
口服SCFAs在小鼠疾病模型中被证实具有显著的抗炎功效[54],但其在人类疾病治疗中的潜力仍存在不确定性。这种不确定性既源于人体与小鼠SCFAs代谢途径的差异,更与口服SCFAs的生物利用度限制直接相关[33]。当前,口服SCFAs的生物利用度是功能食品开发和临床应用的核心关切点,其实际应用仍面临诸多挑战:1)口服SCFAs在消化道内停留时长和吸收有限,生物利用度低;2)口服SCFAs在宿主体内代谢清除迅速,难以维持有效浓度;3)口服SCFAs的安全性和剂量的不确定性制约其临床应用;4)宿主个体差异和SCFAs的稳定性也是其实际应用面临的一大挑战。未来,可从提高其生物利用度角度出发,通过开发靶向递送技术,补充临床安全性信息,系统性突破口服补充SCFAs面临的困境。
4.3 短链脂肪酸生物利用度的影响因素
生物利用度作为评估营养物质有效性的关键指标,与营养物质的干预效果和生理功能紧密相关。SCFAs的生物利用度尤其与动脉粥样硬化等代谢性疾病的改善密切相关。例如,通过调节肠道菌群增加SCFAs在肠道中的浓度,能够提升血液中NO的生物利用度。而NO作为常见的血管活性分子,可通过介导血管舒张和抑制血小板聚集等机制减缓动脉粥样硬化的病理进程[55]。因此,深入探究影响SCFAs生物利用度的因素,对于开发基于肠道微生物调节的疾病干预策略具有至关重要的意义。SCFAs的生物利用度受到多种因素的综合影响,如代谢途径、肠道环境、菌群结构、物质化学性质等,这些因素大致可分为体内因素和体外因素。
4.3.1 体内影响因素
SCFAs的代谢途径和肠道微生物群组成结构以及消化道的健康状况等,均在其中发挥着关键作用。首先,SCFAs的代谢途径差异会对其生物利用度产生直接影响。由于结肠细胞对丁酸盐具有优先代谢的特性,大部分丁酸盐在进入血液循环之前便已在结肠细胞中被转化,其全身清除率(2%)明显低于乙酸盐(36%)和丙酸盐(9%)[50]。与此同时,肠道菌群之间存在复杂的相互作用,可调控SCFAs的相互转化过程乃至对生物利用度造成影响。DEN BESTEN等[56]通过小鼠盲肠原位灌注模型证实乙酸盐和丁酸盐之间以及丙酸盐和丁酸盐之间存在显著的相互转化,而这种转化可能通过改变SCFAs的组成比例影响其整体生物利用度和生理功能。第二,肠道微生物群的组成结构与SCFAs的生物利用度密切相关。如大肠埃希氏菌感染导致肠上皮细胞对SCFAs的摄入显著减少,造成SCFAs生物利用度降低[57]。又如肠道微生物群在发酵膳食纤维产生SCFAs的过程中,微生物组成结构也会影响发酵的效率和产物的种类[58]。肠道微生物群的活动还会影响肠道的pH值,而适宜的pH值有助于SCFAs在肠道内合成(如丙酸盐的产生通常在中性pH值下增加)[59-60],从而间接影响SCFAs的生物利用度。第三,宿主消化道的正常生理功能是物质吸收和利用的基础,因此其健康状况对SCFAs的生物利用度也有不可忽视的影响。例如,肠道黏膜层厚度会影响黏蛋白降解菌的丰度,从而影响SCFAs的生物利用度。胃酸分泌不足会影响食物的消化和SCFAs前体物质的释放,影响SCFAs的产生和吸收。肠道微生物组成结构可通过优化SCFAs的代谢途径维持宿主的消化道健康,而消化道环境的改善又为肠道微生物提供良好定植环境,形成正向调节。三者形成的动态平衡共同调控SCFAs的生物利用度。
4.3.2 体外影响因素
食物基质的类型[61]、剂量、SCFAs的物化性质等一些体外因素主要影响SCFAs的生物可及性以及利用度。膳食纤维是SCFAs产生菌群发酵的重要底物,其结构特性和摄入量直接影响了SCFAs产生菌的丰度,以及SCFAs的产量和组成[62]。如使用菊粉[63]、抗性淀粉[64]、低聚半乳糖[65](galacto-oligosaccharides,GOS)、低聚果糖[66](fructooligosaccharide,FOS)或阿拉伯木聚糖[67]的干预措施可以明显增加双歧杆菌的丰度,从而提高肠道内SCFAs的浓度。而在口服补充剂时,SCFAs剂量是影响生物利用度的关键变量,不仅直接决定其到达胃肠道各段的可及浓度,还可能通过调节肠道菌群代谢活性,改变内源性SCFAs的产量[51, 68]。另外,SCFAs的物化性质也是决定其生物利用度的关键因素之一。一般而言,适度亲脂性有利于分子通过被动扩散途径被肠上皮吸收,也会影响肝脏代谢路径和排出速率[69]。SCFAs包含了碳链为1～6个碳原子的饱和脂肪酸,各自的物化性质,包括碳链长度、官能团特性以及在水和脂质中的溶解度等,直接决定了其在肠道内的吸收机制以及后续的生物利用度。
食物基质特性决定SCFAs的成分构成和生物可及性,SCFAs剂量直接影响其吸收代谢,而SCFAs的物化性质是支配其吸收路径与组织分布的关键,3种体外因素直接或间接影响体内因素,共同调控SCFAs的生物利用度。
综上所述,影响SCFAs生物利用度的因素错综复杂且涉及多个维度。从SCFAs自身的分子结构特性,到其在肠道内所处的微环境,再到宿主的生理状态等,诸多因素相互交织、共同作用,最终决定了SCFAs在体内的吸收、分布、代谢和排泄过程,即生物利用度。因此,深入探究SCFAs的生物利用度机制以及全面剖析各类影响因素,并据此实施有效的调控策略,对优化其健康效应至关重要。
5 结论与展望
随着大众健康意识不断提高和科学技术的快速发展,SCFAs的研究和应用正迈向一个更为深入且广泛的新阶段。然而目前关于SCFAs的研究主要集中在挖掘各自的功能特性以及应用开发方面,对其生物利用度的综合评估工作仍需进一步细化与完善。活性物质的生物利用度与其代谢动力特性密切相关,反映了该物质被机体吸收、经血液循环到达各个器官和组织的有效浓度水平,这种传递效率和分布模式影响着该物质在特定靶器官中的作用。因此,了解活性物质的生物利用度对于制定其合理的使用策略具有重要意义。本文阐述了SCFAs剂量效应两重性,以及内源性SCFAs的合成和吸收代谢。在此基础上,提出了生物利用度是评估SCFAs生理功能有效性的关键指标,并指出口服补充形式面临的多项挑战,系统探讨了生物利用度受体内外多重因素综合影响的复杂性,为SCFAs在功能食品和临床应用提供理论意义。
为了推动SCFAs在功能性食品及临床上的广泛应用,未来需要在实验设计上充分考虑体内和体外双模型的优势和局限性,进行有机结合。同时采用先进的分析技术和方法(如类器官芯片作为一种高度仿生的体外微生理系统,可以预测物质摄入体内时发生的情况,包括物质的吸收、分布、代谢、排泄和毒性等[70]),全面且精确地对其生物利用度进行评估,建立剂量-效应关系模型,为其在临床和食品领域的安全以及有效应用提供有力的科学依据。此外,可以通过个体化膳食纤维干预、纳米递送、类似物开发等多种方法的综合应用,提高SCFAs的生物利用度。例如,个体化膳食纤维干预可利用微生物代谢建模(microbial community-scale metabolic modeling,MCMM)预测个体SCFAs生产,设计个性化饮食,精准补充膳食纤维,促进SCFAs的生成。饮食干预不仅可以增加SCFAs的内源性产生,还可以培养健康的肠道微生物群[71-72]。纳米递送研发可致力于SCFAs在体内的靶向递送和精准释放,提高其在靶组织的有效浓度水平。通过这些方法的综合应用,将充分发挥SCFAs在促进人类健康方面的巨大潜力,为相关疾病的预防和治疗提供新的思路和方法,推动健康产业的发展。
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