益生菌如何降低胆固醇?

时间:2022-01-28
来源:爱生生命
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胆固醇相信大家都很熟悉,早在18世纪人们已从胆石中发现了胆固醇,1816年化学家本歇尔将这种具脂类性质的物质命名为胆固醇。胆固醇广泛存在于动物体内,尤以脑及神经组织中最为丰富,在肾、脾、皮肤、肝和胆汁中含量也高,是动物组织细胞所不可缺少的重要物质,它不仅参与形成细胞膜,而且是合成胆汁酸,维生素D 以及甾体激素的原料。


然而,2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构却将胆固醇纳入3类致癌物清单中。但是我们也不用对此就闻之色变,一旦被检测到胆固醇过高也不必过于恐慌,因为3类致癌物的定义是:这类物质动物和人群研究的致癌证据都不充分,或动物实验证据充分,但人群研究则明确无致癌作用。此外,并不是所有的胆固醇都是坏的。胆固醇在血液中存在于脂蛋白中,其存在形式包括高密度脂蛋白胆固醇(简称HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(简称LDL-C)、极低密度脂蛋白胆固醇(简称VLDL-C)几种。高密度脂蛋白有助于清除细胞中的胆固醇,具有清洁疏通动脉的功能,通常称之为“好胆固醇”,而低密度脂蛋白能对动脉造成损害,其含量超标一般被认为是心血管疾病的前兆,通常称之为“坏胆固醇”。

当体内胆固醇代谢紊乱时,机体就会受到不同程度伤害,当今频发的心脑血管疾病便是严重的后果。针对这种高发高危疾病,大多选用 2 种治疗方式,一是通过食用胆固醇含量低的食物,以减少体内胆固醇的摄入量,然而对于普通群众来说很难做到时刻保持警惕;二是依靠药物治疗,然而药物治疗不仅费用高昂,副作用更是不可预估,显然不属于理想的治疗方法。因此,对于具有调控机体内、外胆固醇代谢作用的肠道益生菌的研究也被认为是有望能够改善胆固醇的方案之一。


益生菌如何影响胆固醇代谢?

益生菌是一类能够对人体健康起到促进作用的活体微生物,它的种类和数量变化与人体健康有着密不可分的联系。文献调研发现,肠道中的某些细菌属通过维持肠道微生物平衡来改善宿主的健康。多篇文献报道双歧杆菌和乳酸菌可通过降低肝脏胆固醇水平来降低心脑血管疾病的风险,Akkermansia 可以改善代谢综合征患者的胆固醇水平。目前关于益生菌降胆固醇功能的机理,研究者提出了不同的假说。这些假说包括:(1)益生菌将胆固醇吸收至细胞膜或细胞质中;(2) 益生菌将胆固醇吸附到细胞表面;(3)胆固醇和游离胆盐在酸性环境下发生共沉淀;(4)结合胆盐被益生菌的胆盐水解酶水解成了游离胆盐,后者具有较低的溶解度,不易被肠道回收;(5)胆酸被益生菌的荚膜胞外多糖黏附到了细胞表面;(6) 益生菌发酵肠道食源性未消化的碳水化合物产生丙酸,后者能够抑制肝脏胆固醇的生物合成,从而导致血清胆固醇水平降低;(7) 益生菌通过下调NPC1L1 蛋白基因表达来降低小肠细胞对胆固醇的吸收;(8) 益生菌抑制胆固醇乳化胶束的形成。
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胆固醇和游离胆盐发生共沉淀


共沉淀现象是一种与体系 pH 值密切相关的可逆的胶体化学行为。研究者发现 L. acidophilus RP32 (ATCC 43121) 可以通过游离胆盐和胆固醇在酸性环境下的共沉淀效应脱除培养基中的胆固醇。

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生成不易被肠道吸收的游离胆盐


胆汁酸进入肠道被肠道细菌解离后,溶解度降低,不容易被肠道回收,从而随粪便排泄到体外,为了弥补肝肠循环过程中胆汁酸的不足,肝脏会利用血液中的胆固醇重新合成新的胆汁酸,以弥其损失,通过该途径进而引起血清胆固醇水平的降低。一些研究已经显示具有胆盐水解酶活性的细菌能够显著降低实验动物血清胆固醇浓度,这些细菌主要存在于乳杆菌属、双歧杆菌属、肠球菌属和梭菌属中[35]。比如,研究者用具有胆盐水解酶活性的 L. gasseri SBT0270 饲喂大鼠,结果发现进食该菌株后大鼠血清 TC 和 HDL-C 水平明显降低,同时粪便中总胆汁酸的排泄量也明显增加。


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细菌吸收或吸附胆固醇


除了上述两种方式外,益生菌还可以通过另外一些途径发挥同样的作用,这些途径包括:(1) 细菌细胞壁吸附胆固醇;(2) 细菌细胞膜吸收胆固醇;(3) 细菌细胞质积累胆固醇;(4) 上述三种方式的组合。益生菌吸收或吸附胆固醇的能力要明显地依赖于生长。处于非生长状态的益生菌吸收或吸附胆固醇的能力很差,甚至几乎没有。

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生成短链脂肪酸抑制胆固醇合成


肠道菌群可产生短链脂肪酸(SCFA)并对宿主有益,SCFA主要是乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐,在维持健康、能量代谢和预防某些疾病中起着重要的作用:第一,SCFAs能够激活肝脏环磷酸腺苷(AMP)/蛋白激酶A(PKA)/环磷腺苷(cAMP)应答元件结合蛋白通路,增强机体的氧化代谢,抑制肝脏脂肪生成,从而改善血脂水平。第二,SCFAs可以刺激胰高血糖素样-1(GLP-1)和胃肠肽类激素酪酪肽(PYY)分泌,上调脂肪β氧化的基因表达,促进脂肪分解,避免因脂肪堆积引发的高脂血症等代谢性疾病。第三,SCFAs能靶向脂肪细胞,增加瘦素释放,通过增加宿主的饱腹感控制食欲,影响脂质代谢。

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调控胆固醇代谢途径相关基因表达


胆汁酸由游离胆固醇合成,胆固醇转化为胆汁酸是体内清除胆固醇的重要形式,对机体维持胆固醇平衡发挥着重要的调节作用。具有高胆盐能力、高胆固醇吸收能力益生菌的摄入调控了与胆固醇代谢密切相关的基因表达。上调 CYP7A1、LXR、SREBP2 和 LDLR 的表达,下调 FXR 和 SHP 的表达,进而调节体内胆固醇代谢的过程,从而发挥缓解高胆固醇血症的作用。

肠道菌群多样性降低会导致微生物生态系统紊乱,从而引发慢性代谢炎症反应,诱发机体糖脂代谢紊乱,引起糖尿病、心血管病和肥胖等慢性疾病。人群试验显示益生菌可以有效降低血清胰岛素水平,胰岛素抵抗,胆固醇和甘油三酯的水平。通过补充益生菌及益生菌发酵食品,可明显改善肠道菌群结构及多样性,能够同时有效的调节脂质代谢紊乱,更能明显地改善机体健康状态。