然而，我们的结果也强调了一个事实，即某些物种的生长不受特定芳香族化合物的影响，甚至偶尔被促进，这并不罕见。特别是，共生梭菌相对不受茶儿茶素苷元存在的影响，但在本研究检查的6种芳香酸中有5种存在时生长增强。
拟杆菌属（人类肠道微生物群的主要群体）细菌物种的生长抑制在所有除2种细菌/酚类组合中均被观察到。已知梭菌和拟杆菌水平的增加是结肠癌的风险标志物；它们生长的饮食影响可能对肠道疾病具有重要意义，尽管尚不清楚梭菌和拟杆菌水平的增加是结肠癌的原因还是结果。因此，我们的研究中酚类对梭菌和拟杆菌的生长抑制表明，摄入酚类可能降低结肠癌的风险。有趣的是，致病性梭菌通常被抑制，而共生梭菌则被增强。
益生菌如乳酸杆菌和双歧杆菌通过改善肠道微生物平衡和肠道环境使宿主受益。双歧杆菌和乳酸杆菌的增加导致大肠内氨、粪臭素和有害胺类前致癌物的形成减少，并降低提高粪便pH值的酸产量。由于益生菌的生长相对不受大多数测试的芳香族化合物的影响，因此益生菌在酚类存在下的肠道定植应继续，以改善肠道微生物平衡并抑制病原体生长。先前的研究表明，饮用绿茶可选择性地促进肠道壁中双歧杆菌和乳酸杆菌的生长。
咖啡酸是许多饮料和食物（包括茶和咖啡）的常见成分，在本研究检查的大多数肠道细菌中表现出最强的生长抑制，特别是大肠杆菌、沙门氏菌、铜绿假单胞菌、梭菌和拟杆菌。肠杆菌科细菌，包括大肠杆菌、沙门氏菌和肠杆菌，通常引起食源性疾病，导致腹泻和恶心。我们的研究中测得的本土细菌和益生菌的生长抑制相对较低，表明含有咖啡酸的食物和饮料可能有助于调节病原体，同时相对不影响本土菌群。可能本土肠道细菌由于习惯性存在于肠道中，已对这种常见的膳食酚类产生了更强的耐受性。先前对咖啡酸的研究表明，它是人类胃肠道中细菌丙烯酰胺N-乙酰转移酶活性的有效非竞争性抑制剂。本研究中测试的大多数茶芳香族化合物对肠杆菌科引起腹泻的病原体和共生大肠杆菌的抑制表明，饮茶可能通过减少过度生长来预防细菌病原体引起的腹泻。向老年志愿者补充茶儿茶素可降低粪便中氨、粪臭素和其他恶臭胺的水平，表明微生物菌群更健康。事实上，许多其他富含酚类的食物和饮料也可能提供这种保护。
我们在生长实验期间通过GC-MS检查代谢物形成，检测到细菌沉淀和上清液中的一些细菌酚类代谢物和修饰的芳香族化合物，表明一些细菌能够催化各种反应，包括黄酮醇环开裂（金黄色葡萄球菌）、芳香族羟基化（肠炎沙门氏菌）和去羟基化（干酪乳酸杆菌）、碳-碳双键还原（干酪乳酸杆菌）以及脂肪族C链的延长（肠炎沙门氏菌）和缩短（大肠杆菌）。
这是为数不多的使用肠道细菌单个菌株研究酚类代谢的研究之一。数据说明特定的肠道细菌在不同程度上代谢酚类，并产生不同的芳香族代谢物，这些代谢物可以被细菌细胞保留或释放到培养基中。检测到的大多数代谢物被细菌保留，这可以解释它们的生长效应。释放到培养基中的代谢物可能影响产生它们的细菌的生长，进而也可能影响其他邻近的微生物菌群物种。例如，大肠杆菌从3-（4-羟基苯基）丙酸细胞外形成4-羟基苯乙酸，或金黄色葡萄球菌从儿茶素形成4-羟基苯乙酸，会抑制本研究中检查的一半以上肠道细菌的生长。此外，一种细菌物种在肠道中释放的代谢物将可被其他细菌物种自由地进一步代谢。因此，许多酚类很可能被多种不同的菌群代谢，并在肠道中经历更广泛的生物转化。
尽管不完全全面，但这项体外研究表明肠道细菌、酚类及其代谢之间存在大量复杂的相互作用。很可能某些酚类可能协同作用并具有协同生长效应。肠道酚类浓度将取决于存在的细菌物种的数量和类型，以及宿主消耗的多酚和其他酚类的数量和种类。人类粪便水含有多种芳香族和酚类化合物，其水平在个体之间差异很大，并可能受饮食变化的影响。
个体肠道细菌的特定酚类代谢调节其自身以及其他细菌的生长，这表明肠道酚类水平的变化可能会影响微生物菌群的组成。个人正常的饮食摄入模式将改变提供给肠道细菌的酚类底物和形成的芳香族代谢物，导致微生物菌群数量的可能波动。摄入不同酚类饮食的人类群体可能拥有显著不同的微生物菌群。
我们研究的证据表明，酚类可能通过抑制病原体生长和调节共生细菌（包括益生菌）而使宿主受益，因此可以被视为益生元。这可以解释富含酚类的食物能够预防胃癌和可能结肠癌的能力，尽管不能假定此类食物的保护作用是由于酚类而不是其他物质。目前，大多数报道的益生元是不可消化的碳水化合物，它们留在胃肠道中并且不被水解或吸收。
人们普遍认为茶多酚可能的有益健康效应是由于它们的抗氧化活性。然而，这项研究和其他研究表明，注意力也应集中在它们的代谢物上，基于强有力的证据表明多酚的生物转化在细胞系统和体内观察到的整体效应中起着重要作用。这项研究表明茶酚类及其芳香族细菌代谢物可能通过调节肠道细菌种群对肠道环境产生显著影响。这可能对肠道的生理学和生物化学产生重要影响。因此，需要在体内进行进一步研究来验证对人类健康维持和疾病预防的整体作用。
致谢
作者感谢Kemin Asia Pte Ltd.使用微生物读数仪BioScreen C，以及Pure Herbal Remedies Pte Ltd.,Singapore提供茶多酚提取物。部分资金来自新加坡生物医学研究委员会（拨款号BMRC R-183-000-071-305），部分资金来自国家医学研究委员会（拨款号NMRC/0592/2001）。
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