第三节 合理饮食调节肠道菌群平衡、改善机体代谢
我国慢性重大疾病患病率逐年升高，据统计我国消化道疾病、心血管疾病、肥胖、糖尿病为主的代谢性疾病未来十年将达到2亿人群，正威胁国人的健康。对重大疾病发生的微生态研究很可能有利于降低疾病的发病率，提高人口健康水平。长期的饮食习惯对人类肠道菌群有很大影响，要想引起肠道菌群组成的重大持续改变需要长期的干预。
（一）膳食纤维
肠道菌群具有高效地水解利用体内多糖的能力，膳食纤维在肠道经菌群发酵消化后，生成大量的SCFA，如乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐等，是其主要的碳源和能量来源。高膳食纤维为主的非洲农村儿童与以西式饮食为主的意大利儿童相比，由于摄取的植物多糖量很高，他们粪便微生物群中厚壁菌门丰度偏低而拟杆菌门丰度偏高，其中普雷沃菌和木聚糖菌分别是已知的降解纤维素和木聚糖的菌群，它们的富集与粪便中SCFA的增多有关，说明生活在非洲农村地区的儿童因饮食结构的筛选形成了合适的肠道菌群结构，可以从富含纤维的饮食中最大限度地获取能量，保护宿主免受炎症和非传染性慢性疾病的侵扰。
谷物中含有丰富的膳食纤维、抗性淀粉及低聚糖等，流行病学调查表明全谷物等摄入可以预防癌症、心血管疾病、糖尿病和肥胖等疾病。体外研究发现燕麦片和小麦片均能增加双歧杆菌的数量。已有临床研究采用全谷物联合益生元的方法对肥胖受试者进行长达23周的饮食干预，最终改善了受试者的血压、肝功能、血脂、糖代谢和炎症指标等各项生化指标，同时肠道菌群结构和功能逐渐趋于平衡，表现为机会致病菌或LPS产生菌水平的降低，进而减少LPS入血引起组织器官的炎症。
（二）脂肪
高脂饮食是导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病的重要因素。当肥胖人群将高脂饮食转变为低脂、低碳水化合物饮食时，随着体重的减少，肠道菌群的结构也发生变化，拟杆菌门数量增加，厚壁菌门数量减少，且两者比例逐渐接近健康人群。
另有研究对“高膳食纤维、低脂”为代表的地中海饮食模式和“高碳水化合物、高脂”为代表的西方膳食模式进行对比，发现采用地中海饮食模式的埃及人肠道中SCFA含量高，多糖降解细菌丰富，而采用西方膳食模式的美国人，其肠道菌群却以氨基酸和蛋白水解细菌为主，这也进一步证实了饮食模式对肠道中功能性细菌的调控作用及在疾病预防和治疗中的作用。
（三）蔬菜水果及其有效成分
蔬菜和水果富含人体必需的多种维生素和矿物质，是平衡膳食的重要组成成分。食用水果或用水果中的某些成分能改善由高脂饮食引起的菌群失调，进而改善宿主的脂代谢状况。例如，苹果中的果胶可以改善由高脂饮食诱导产生的与肠屏障功能有关的碱性磷酸酶和紧密连接蛋白1表达的下降，并减少内毒素产生和回肠TLR4的表达；蓝莓和桑椹中的花青素可通过增加肠道中双歧杆菌的数量，改善由高脂饮食导致的肥胖和血脂异常；越橘可以降低高脂饮食带来的炎症和高内毒素水平并改变肠道菌群的结构，与健康和抗炎效应相关的阿克曼菌（Akkermansia）和粪杆菌属（Faecalibacterium）丰度升高，同时与能量、脂质、氨基酸和核酸代谢相关基因富集，与细菌活力有关的基因水平降低。
水果中的多酚类成分能够改善由高脂饮食引起的肠屏障功能受损。来源于野樱莓、蓝靛果和越橘中多酚提取物能够显著提高粪便中黏液和免疫球蛋白A（immunoglobulin A，IgA）的水平，改善肠道菌群的紊乱，提示这些多酚能够改善由高脂饮食引起的肠屏障功能受损。因此，多酚是除了膳食纤维外另一种能有效改善肠道菌群结构和功能的有益成分。
（四）益生菌
益生菌对高脂饮食诱导的肥胖模型代谢表型的改善作用是菌株特异性的。多菌株混合物能通过减少脂肪组织巨噬细胞浸润改善脂肪积累、胰岛素抵抗和血脂异常，改善肠道菌群结构，降低小肠菌群摄取脂肪酸的趋势，促进SCFA受体G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptor，GPR）43的表达。
宿主既有的肠道菌群结构和饮食成分对益生菌发挥功效也有影响。如绿色食物胡萝卜、大豆、玉米、西红柿、野芝麻等均含有丰富的双歧因子，可促进肠道内双歧杆菌的大量生长，从而维持或恢复肠道的微生态平衡。宿主肠道内的正常微生物群对益生菌在肠道中发挥作用具有多方面的影响。通常宿主肠道的正常菌群形成生物屏障，对外来菌有较强的定植抗力，外来的益生菌很难在宿主的肠黏膜定植。如此时宿主肠道处于菌群失调状态，那么益生菌就容易发挥其作用，其效果就更加明显。
（五）特殊状态下的饮食模式
去谷蛋白饮食（gluten-free diet）是常发生腹泻等消化道症状患者的一种理想饮食方式，它能有效治疗乳糜泻。去谷蛋白饮食不仅可以改变肠道菌群的结构，还能改变肠道微生物的代谢途径，受试者接受4周去谷蛋白饮食后，肠道韦荣球菌科、布氏瘤胃球菌、罗氏菌属的丰度减少，食物谷菌科、红棒菌科的丰度增加。布氏瘤胃球菌在抗性淀粉的消化过程中起到重要作用，增加抗性淀粉的摄入可使其丰度明显增加，而布氏瘤胃球菌分解代谢膳食纤维的终产物则是SCFA和氢气，这也是部分肠应激综合征患者和多数乳糜泻患者进食去谷蛋白饮食获益的原因。
低可发酵寡聚糖、二糖、单糖和多元醇（fermentable oligosaccharides，disaccharides，monosaccharides and polyols，FODMAP）饮食可减少酶缺乏导致的肠腔内渗透压升高、肠黏膜机械性刺激增加、肠道菌群失调等改变，也可有效减少功能性胃肠病的肠道症状。
（六）食物多样性与肠道菌群
膳食种类的多样性，对维持和滋养肠道菌群的多样性也很重要。荷兰格罗宁根大学的基于多组学技术的深度分子表型的生命线深度计划（life lines-deep project）和比利时鲁汶大学的弗兰德肠道菌群计划（Flemish Gut Flora Project，FGFP）均发现膳食多样性、肠道菌群的多样性与机体健康之间存在着良好的相关性，膳食种类越丰富，肠道菌群多样性越高机体也就越健康。
综上所述，维持肠道菌群多样性、提高有益菌丰度的饮食结构对人体健康极为重要。食物多样化、谷物为主、丰富的水果与蔬菜、低糖、低脂的均衡膳食不仅能提供机体每天所需的各种营养素，而且有利于维持健康正常的肠道菌群。长期饮食结构干预或服用微生态制剂，可能通过调整肠道菌群的组成、数量和比例起到疾病预防和治疗的作用。