人體腸道大約擁有100萬億個細菌，其中超過 99% 的腸道細菌屬于厚壁菌門、擬桿菌門、放線菌門和變形菌門，厚壁菌門和擬桿菌門尤其居多，分別大約占 64%和23%。而其他細菌如古菌門、脫鐵桿菌門、梭菌門、螺旋體門、疣微菌門、黑水仙菌門等占比則少于1%。根據腸道細菌與宿主的關系可將數(shù)目龐大的細菌大致分為三類：①有益菌：如雙歧桿菌屬、乳桿菌屬以及阿克曼菌屬等；②致病菌：如脫硫弧菌屬、梭菌屬中的艱難梭菌、產氣莢膜梭菌以及葡萄球菌屬中的金黃色葡萄球菌等；③條件致病菌：如埃希氏菌屬中的大腸埃希氏菌、腸球菌屬、擬桿菌屬中的脆弱擬桿菌以及不動桿菌屬中的鮑曼不動桿菌等。
腸道菌群可以產生多種酶，主要是α-鼠李糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-半乳糖苷酶、硝基還原酶、7α-羥化酶、蛋白酶和多種碳水化合物活性酶（carbohydrate-active enzymes，CAZymes）。中藥成分可以通過上述各種酶進行生物轉化，產生生物利用度更高的活性代謝物。此外，腸道菌群也可以改變天然產物毒性成分的性質，進而對宿主健康產生不同的影響。
1、腸道菌群代謝中藥有效成分，增強吸收，提高藥效
中藥成分在腸道菌群的作用下會發(fā)生水解、氧化及還原反應，使中藥成分更易吸收、代謝甚至產生新的活性物質，中藥藥效會表現(xiàn)為活性增強。
①生物堿類。小檗堿難溶于水，通過金黃色葡萄球菌、屎腸球菌、鮑曼不動桿菌等14種腸道細菌產生的硝基還原酶可轉化為二氫小檗堿，吸收性可增加5倍。二氫小檗堿被胃腸道吸收后，又可被氧化成小檗堿進入血液，從而增強小檗堿的生物利用度。此外，研究還發(fā)現(xiàn)嗜酸乳桿菌和大腸埃希氏菌可以將小檗堿轉化為氧化小檗堿，后者也表現(xiàn)出良好的抗炎、抗心律失常和抗真菌的活性。
②黃酮類。大多數(shù)黃酮類化合物通過腸道菌群的作用發(fā)生水解、還原、脫羥基化等反應并轉化為簡單的酚酸類物質，易于被機體吸收，從而發(fā)揮顯著療效。兒茶素是一類具有較強抗氧化活性的類黃酮，但生物利用度不高，在腸道細菌和埃格特氏菌作用下，兒茶素代謝為γ-戊內酯。與兒茶素相比，通過腸道菌群代謝產生的 γ-戊內酯表現(xiàn)出顯著的抗氧化活性。黃芩苷不能直接被吸收，只有通過腸道菌群的作用轉化為黃芩素，才能進入血液循環(huán)，提高生物利用度。研究發(fā)現(xiàn)大腸桿菌和短乳桿菌可以將黃芩苷水解為黃芩素和千層紙素A，經菌群代謝后的活性產物具有抗腫瘤和抑制腸道炎癥的功效。芹菜素可以被圓球芽孢桿菌代謝為小分子酸性物質，表現(xiàn)出優(yōu)于原型的抗病毒作用。柑橘黃酮類化合物被腸道菌群轉化為活性苷元，如橙皮苷被假小鏈雙歧桿菌轉化為橙皮素，由于橙皮素缺乏糖苷部分，更容易被腸道吸收，從而發(fā)揮神經保護作用。
③皂苷類。皂苷類的天然產物一般具有極性強和生物利用度低的特點，因此不易被腸道吸收?，F(xiàn)代藥代動力學研究表明，在腸道菌群作用下，大多數(shù)皂苷可以被代謝成次生糖苷和苷元，增加脂溶性，進而促進皂苷類物質的吸收和利用。例如，青春雙歧桿菌和鼠李糖乳桿菌用于皂苷在宿主腸道中的生物轉化實驗發(fā)現(xiàn)，人參皂苷 F1、人參皂苷 Rh2、人參皂苷 CK和原人參三醇4種代謝物在正常大鼠的血漿中均可以檢測到，而在偽無菌大鼠的血漿中檢測不到，表明腸道菌群在三七皂苷的生物轉化過程中起著重要作用。
④多糖類。大多數(shù)多糖不能被人體直接消化和吸收，但它們可以被腸道菌群產生的多種 CAZymes降解，轉化為短鏈脂肪酸和乳酸，從而發(fā)揮生物活性。不同腸道菌群攜帶的 CAZymes數(shù)量和組成比例存在差異，多糖在發(fā)酵過程中會富集特定的菌群，如擬桿菌屬和梭菌屬等。研究表明，大鼠長期灌服人參多糖后，結腸內容物中的乙酸、異丁酸、丁酸等短鏈脂肪酸的含量顯著上升，說明人參多糖可在腸道菌群的作用下，生成次級代謝產物，從而發(fā)揮類似益生元的作用。真菌多糖可以被腸道菌群消化，生成能夠誘導腸道細胞分泌胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）的短鏈脂肪酸，可協(xié)同調節(jié)骨骼肌、脂肪組織和肝組織的功能，延緩胃排空，改善血糖穩(wěn)態(tài)和胰島素敏感，從而對肥胖產生治療效果。甘草酸經腸道菌群的水解和酯化作用產生18α-甘草次酸和18β-甘草次酸，后者通過抑制COX-2酶的表達從而抑制K19-C2mE 轉基因小鼠胃上皮黏膜的生長，并改善炎癥微環(huán)境。
⑤其他。牛蒡子苷、落葉松脂素、羅漢松脂素、亞麻籽木脂素等中藥成分需要在黏液真桿菌、遲緩埃格特菌等腸道菌的作用下進行糖苷水解、脫甲基、脫羥基等一系列的反應，代謝生成腸內脂、腸二醇，才能產生藥理活性。大黃發(fā)揮瀉下作用的有效成分是蒽醌苷，其中主要活性成分是番瀉苷。然而，番瀉苷本身并無瀉下作用，只有經過腸道雙歧桿菌分泌的 β-D-葡萄糖苷酶水解，生成大黃酸蒽酮和大黃酸后，才能發(fā)揮功效，說明腸道菌群在番瀉苷發(fā)揮瀉下功效的過程中起到關鍵作用。硫代葡萄糖苷在腸道菌群的作用下可轉化為蘿卜硫素，進一步減輕吲哚美辛引起的小腸黏膜損傷。在腸道菌群作用下，鞣花單寧和鞣花酸代謝產生的尿石素 A 通過降低大腦皮層和海馬體中 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 的水平來改善 APP/PS1 小鼠的認知障礙，具有更顯著的神經保護作用。
2、腸道菌群對中藥毒性的影響
中藥在腸道菌群的作用下，經歷一系列的生物轉化后成分發(fā)生了改變，可能使原有中藥的毒性降低，也可能使中藥毒性增強。
①減毒。烏頭 堿是川烏、草烏、附子等藥用植物中的主要有毒成分，具有消炎、止痛及抗腫瘤的藥理作用，然而對中樞神經及心血管系統(tǒng)有明顯的毒副作用。研究表明，烏 頭堿在腸內細菌代謝作用下脫?；⒓谆?、羥基以及發(fā)生酯化反應產生新的單酯型、雙酯型和脂類生物堿等多種毒性較弱的代謝產物，而且脂類生物堿具有烏 頭堿同樣的藥理活性但其毒性明顯低于烏 頭堿。
②增毒。腸道菌群代謝中藥某些成分也可能增加其毒性。如梔子中的成分梔子苷本身無肝毒性，梔子苷在體內代謝成其苷元京尼平之后具有顯著的肝毒性。馬錢 子堿和士的 寧是有毒中藥馬錢子的高毒性成分，經炮制后馬錢子中高毒性成分馬錢 子堿和的含量會降低，低毒性的馬錢 子堿、的氮氧化合物含量會增加。而在腸道菌群的作用下，低毒性的及馬錢 子堿的氮氧化物會被還原為高毒性的士 的寧及馬錢 子堿，從而表現(xiàn)為毒性增強。苦杏仁苷是傳統(tǒng)中藥苦杏仁中的有效成分，現(xiàn)已廣泛用于治療哮喘、支氣管炎、肺氣腫、便秘等，也作為輔助性抗癌藥物應用。動物實驗表明，與正?？诜辔附M比較，靜脈注射組及經抗生素處理的灌胃組動物無顯著毒性反應，而且血漿中氰 化物的濃度也均低于正常口服灌胃組。此外，苦杏仁苷注射給藥后在大鼠體內主要以原型分布和排泄，而灌胃給藥后以代謝產物野櫻苷的形式分布，后者進一步脫糖基轉化為苯乙腈，苯乙腈分解生成有毒物質氫氰酸 HCN，引起毒性反應，表明腸道菌群是導致苦杏仁苷產生毒性的關鍵因素。
參考資料
[1]丁勁文,林媛,蔣建東.腸道菌群與天然產物的相互作用研究進展[J].中國醫(yī)藥生物技術,2024,19(01):52-56.
[2]祖先鵬,林璋,謝海勝,等.中藥有效成分與腸道菌群相互作用的研究進展[J].中國中藥雜志,2016,41(10):1766-1772.
[3]孫健,李璟,彭興武.中藥與腸道菌群的相互作用研究進展[J].山東畜牧獸醫(yī),2021,42(05):74-76.
合作咨詢
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2024 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
