益生菌如何成为你的维生素吸收黄金搭档?
发布时间:2026-04-12 19:00 浏览量:2
维生素是维持我们身体正常运转的关键物质,根据其溶解性可以分成水溶性维生素和脂溶性维生素两大类。水溶性维生素包括八种B族维生素和维生素C,而脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K。
一旦身体缺乏维生素,各种健康问题就会找上门来,导致代谢失衡和免疫力下降,可能导致营养不良和对各种功能性疾病的易感性增加。比如:
缺乏维生素A,眼睛会变得干涩,晚上看东西也不清楚,皮肤还容易出问题;维生素B不足,神经系统和免疫系统可能会罢工,甚至增加患肿瘤的风险;维生素C缺乏严重时会得坏血病,在极少数情况下甚至是致命的;维生素D缺乏更麻烦,会让我们更容易患上癌症、多发性硬化症、类风湿性关节炎、高血压、心血管心脏病和I型糖尿病等严重疾病。
益生菌与维生素:相互成就的好朋友
益生菌是摄入足够数量时,可以为宿主提供健康益处的活性微生物。它们不仅能自己合成维生素,还能帮助肠道更好地吸收从食物中获取的维生素。
益生菌是对我们身体有益的活性微生物,它们就像一群勤劳的小工人,在我们的肠道里忙碌着。反过来,当我们摄入足够的维生素时,又能促进益生菌的生长,形成一个互惠互利的良性循环。
1、益生菌助力水溶性维生素的吸收
水溶性维生素包括B族维生素(B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9和B12)和维生素C。大多数水溶性维生素通常随食物摄入,以复杂的形式进入胃肠道,被胃酸和消化酶水解,产生结合蛋白和游离水溶性维生素。人体肠道微生物也会积极合成B族维生素,我们每天所需要的维生素B6的很大一部分以及大约三分之一的维生素B9和维生素B12,都可能来自肠道细菌。
在肠道中,水溶性维生素主要通过两种方式被吸收:
一种是主动转运,需要特定载体蛋白来帮忙,比如维生素C通过钠依赖性维生素C转运蛋白SVCT1和SVCT2完成跨膜转运,维生素B1(硫胺素)借助硫胺素转运蛋白THTR-1和THTR-2实现定向输送,维生素B2(核黄素)依靠核黄素转运蛋白帮忙,维生素B3(烟酸)则依靠质子协同转运蛋白和阴离子逆向转运蛋白完成跨膜运输。在低浓度状态下,这些载体蛋白会选择性地运输水溶性维生素,从而确保每种维生素的有效吸收。维生素B12比较特殊,它先与胃壁细胞分泌的糖蛋白内在因子(IF)结合,形成维生素B12-IF复合物,该复合物特异性结合到回盲末端的特定受体上,通过钙依赖性受体介导的主动转运被吸收。
另一种是被动扩散,水溶性维生素在较高浓度时也可以通过被动扩散被吸收,这种机制既不依赖于能量,也不依赖于载体,它们顺着浓度差自由扩散进入细胞。大多数维生素B6通过被动扩散途径在空肠和回肠被吸收。
不过,水溶性维生素有个特点,在被肠道吸收后不能在体内长时间储存,并且受到肾脏的严格调节,多出来的部分会迅速排出去,所以得天天补充。
益生菌可以显著促进水溶性维生素的吸收。比如,12名健康成人每天摄入500克含有嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌的益生菌酸奶后,血浆维生素B2浓度显著升高。此外,青春双歧杆菌可将结肠维生素B9水平翻番,从27 ng/mL提高到54 ng/mL,大大提高其在结肠中的吸收效率。总之,益生菌可以改善水溶性维生素的吸收和整体状态,有助于更好的健康结果。
2、益生菌促进脂溶性维生素的吸收
脂溶性维生素(如维生素A、D、E和K)同样主要通过主动转运和被动扩散被吸收。在膳食剂量下,肠细胞壁膜转运蛋白SR-BI、CD36和NPC1L1主导主动转运过程;而在补充/药物剂量下,高浓度梯度驱动的被动扩散成为主要吸收方式。
食物中的脂溶性维生素通常与蛋白质结合形成复合物,需要经过胆汁、胰脂肪酶和肠脂肪酶的作用,释放出游离脂溶性维生素,然后融入到含有胆盐、胰腺增溶产物和其他膳食脂质的混合胶束中,通过小肠绒毛的糖蛋白层被肠道吸收。
肠道中益生菌的存在对这些维生素的有效吸收至关重要。一些研究证明,益生菌可以促进脂溶性维生素的肠道吸收。
鼠李糖乳杆菌培养上清液可以通过影响维生素D转运蛋白水平和升高25-羟基维生素D3浓度来促进肠道对胆钙化醇的吸收。
高胆固醇血症患者因降胆固醇治疗导致的非胆固醇类固醇吸收中断,可能导致脂溶性维生素吸收减少,而补充罗伊氏乳杆菌可以显著提高血清25-羟基维生素D水平。
小鼠每天同时补充副干酪乳杆菌和维生素D3,持续一周,血清25-羟基维生素D水平可达84-89 ng/mL,较对照组、单独补充维生素D3或副干酪乳杆菌组分别提升50%、62%和55%。
持续10周每天补充含有乳酸杆菌和双歧杆菌的复合益生菌,可显著提高淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性,从而改善膳食脂质的消化效率,间接促进脂溶性维生素的吸收。
总之,益生菌可以促进脂溶性维生素的吸收,优化营养状况,预防疾病以及改善整体健康。
哪些因素会影响肠道对维生素的吸收效率?
1、肠道菌群结构
肠道菌群在维生素吸收中的重要性不容忽视,它们通过维持肠道微生态稳态,成为维生素吸收的关键调控枢纽。肠道菌群组成和多样性的动态变化可能会对维生素吸收产生不利影响,一旦菌群结构失衡,维生素吸收效率将显著受损。
肠道炎症性疾病及病原体感染则通过破坏肠道菌群平衡与肠道屏障功能,直接导致维生素吸收效率下降。炎症性肠病(如溃疡性结肠炎和克罗恩病)等肠道疾病与维生素吸收受损存在明确关联。
最近的一项分析证实,慢性炎症和肠道损伤会显著抑制维生素D的肠道吸收,克罗恩病患者的平均血清维生素D水平较健康对照组低3.34 ng/mL。此外,肠道炎症和幽门螺旋杆菌感染会干扰肠黏膜吸收功能,导致饮食中维生素B12的吸收不良。
2、肠道pH值
肠道的酸碱环境是影响肠道对维生素吸收效率的重要因素,它们对食物的溶解度、维生素的释放、维生素的稳定性和肠道的通透性都有重要影响。
维生素B3的肠道吸收受到酸性pH环境的调控,实验证实,当结肠上皮Caco-2细胞的胞外pH降至5.0时,细胞对维生素B3的摄取效率显著增加。维生素D3的被动扩散吸收率与肠道pH呈负相关,随着pH值的降低而增加。
肠道内的酸性环境也构成天然保护屏障,通过抑制化学氧化及酶促降解过程,有效维持维生素C的生物活性。当肠道pH值升高时,会导致维生素C氧化或与其他成分形成复合物,导致肠道对维生素C的吸收减少。
3、肠道酶活性
膳食维生素的生物利用度高度依赖酶促反应驱动的游离维生素的释放过程。脂溶性维生素需经消化酶水解才能从膳食复合物中释放出来。例如,维生素A需要胰腺羧基酯脂肪酶分解,而维生素E在脂肪酶作用后形成游离分子,与胆盐、脂质共同构成混合胶束,通过被动扩散被肠上皮细胞摄取。与野生型小鼠相比,羧基酯脂肪酶基因敲除小鼠只能吸收约50%的膳食维生素A。
水溶性维生素的吸收同样需要特定的酶促作用。例如,食物中的维生素B12在胃酸和胃蛋白酶的作用下从蛋白质结合态释放出来,随后与唾液和胃液中的R蛋白结合,进入十二指肠,胰蛋白酶降解R蛋白,释放出的游离维生素B12与胃壁细胞分泌的内因子结合形成复合物,最终通过回肠末端的钙依赖性受体介导主动转运进入血液循环。此外,维生素B12的功能性还依赖甲硫氨酸合成酶活性,该酶活性降低会直接导致维生素B12缺乏。
4、肠道蠕动
通常情况下,人体进食后,肠道与胃壁的肌肉会启动持续数小时的缓慢而有规律性的蠕动,同时分泌包含消化液、酶及胆碱在内的活性物质。这些分泌物与食糜充分混合,形成贴附于肠黏膜表面的消化混合物层。在这个过程中,维生素通过主动转运或被动扩散机制被肠上皮细胞高效吸收。值得强调的是,肠道蠕动是维生素消化吸收的物理基础,若缺乏这种规律性蠕动,食物中的维生素将无法与肠黏膜充分接触,导致消化酶解与跨膜转运过程受阻,最终引发维生素吸收障碍。
5、胃肠道转运蛋白和结合蛋白
肠细胞中高度特化的转运蛋白体系是维持维生素高效吸收的核心保障,其通过协同作用实现维生素的选择性和特异性跨膜吸收。人体肠道不同节段(如空肠、回肠)转运蛋白的表达存在显著差异,这种纵向分布差异直接导致各肠段对维生素的吸收能力呈现区域特异性。
结合蛋白在维生素及其代谢物的结合和肠道转运过程中起着至关重要的作用。具体来说,维生素C容易受到化学氧化降解的影响,但结合蛋白通过特异性结合形成保护性复合物,有效阻断氧化反应,显著改善其肠道吸收效率。维生素B12的吸收需要从胃到回肠的多个过程,涉及多种不同的结合蛋白。
叶酸结合蛋白则负责结合膳食来源的维生素B9(叶酸),防止其被肠道细菌降解或非特异性吸收。此外,叶酸结合蛋白携带维生素B9到肠黏膜,促进其吸收。但值得注意的是,如果维生素B9在肠道通过过程中与叶酸结合蛋白结合过紧,反而可能降低肠道吸收效率。
6、膳食脂质和胆固醇
膳食脂质与脂溶性维生素的吸收存在显著协同效应,共同摄入可显著提升脂溶性维生素的吸收,而脂质吸收障碍则直接导致脂溶性维生素的吸收减少。此外,胆固醇在结构上与维生素D存在相似性,二者在肠道吸收过程中形成竞争性抑制关系。
益生菌是如何帮助维生素吸收的?
1、调节肠道菌群组成
肠道菌群在维生素吸收中起着关键作用,其组成和多样性的变化可能会对维生素吸收产生不利影响。当菌群结构失衡时,维生素吸收效率将显著受损,而益生菌,特别是乳酸杆菌和双歧杆菌,可以通过多种机制有效优化这一过程。
益生菌会与病原体争夺营养和肠壁结合位点,影响肠道菌群的组成,促进有益菌的丰度,同时抑制促炎菌的增殖。这种菌群结构的优化可以有效减轻肠道炎症,修复肠道屏障功能,从而为维生素的吸收创造有利微环境。
大肠杆菌等革兰氏阴性菌是肠道菌群的重要组成部分,它们会释放大量脂多糖,阻碍溶质载体家族23成员SLC23A1和SLC23A2启动子的功能,从而导致钠依赖性维生素C转运蛋白SVCT1和SVCT2的表达减少,直接降低维生素C的吸收效率。产肠毒素的大肠杆菌则会降低硫胺素转运蛋白THTR-1和THTR-2的表达水平,显著减少维生素B1的跨膜转运。某些益生菌菌株可以通过微调肠道菌群的组成,特别是通过抑制大肠杆菌的生长,减轻大肠杆菌对肠道吸收维生素的影响。
此外,补充益生菌可以有效改善多种胃肠道疾病(包括炎症性肠病和肠易激综合征),并提高幽门螺旋杆菌的根除率,这有利于维持肠道的生理微生态平衡,提供有利于维生素吸收的稳定环境。
2、调节肠道pH值
肠道的酸碱环境是影响肠道对维生素吸收效率的重要因素,维生素在中性和碱性环境中极易氧化和失活,导致生物利用度显著下降。
益生菌具有高酸化活性,在代谢过程中会产生大量的有机酸,如乳酸、乙酸、丙酸和丁酸,这会导致肠道内的pH值降低,提高维生素的溶解度、释放度、稳定性和肠道渗透性,从而增加维生素的吸收。
益生菌调节肠道pH值,还会影响消化酶活性,从而改善肠道消化,增加维生素吸收。此外,较低的肠道pH环境会抑制病原菌的生长,比如金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,减少炎症因子释放,修复肠道屏障功能。相反,耐受酸性条件的益生菌可以在肠道的低pH环境中稳定存活,持续发挥有益作用。
3、调节肠道代谢和功能
肠道代谢和功能与肠道环境密切相关,肠道环境的变化对维生素的吸收具有重要意义。益生菌可通过代谢产物,酶活性以及免疫调节等多种方式促进维生素的吸收。
益生菌代谢可产生丁酸、丙酸和乙酸等短链脂肪酸,丁酸会促进肠上皮细胞耗氧,增加缺氧诱导因子(HIF)靶基因的表达,维持缺氧诱导因子的稳定,这对肠道屏障完整性至关重要。短链脂肪酸也通过G蛋白偶联受体信号传导和组蛋白去乙酰化酶活性调节,直接参与调节上皮屏障功能以及黏膜和全身免疫反应。此外,短链脂肪酸,尤其是丁酸的抗炎特性可抑制促炎细胞因子IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α的表达,并诱导抗炎细胞因子IL-10的表达,从而改善肠道炎症,为维生素吸收创造有利条件。
益生菌还能产生多种酶,如蛋白酶、糖酵解酶、脂肪酶、淀粉酶、β-半乳糖苷酶等,提高膳食复合物的水解效率,促进游离维生素的释放。此外,益生菌可通过短链脂肪酸直接作用于肠道平滑肌或通过激活肠道受体刺激回肠节段性收缩,增强肠道蠕动,促进胃饥饿素、胆囊收缩素等肠道激素的释放。这些激素有助于调节结肠肌肉的收缩和松弛,从而在调节肠道蠕动和促进维生素吸收方面发挥积极作用。益生菌产生的脂质后生元更通过延缓胃排空和肠道转运时间,为脂溶性维生素释放到胶束混合物中并溶解提供充足的时间,显著提升其生物利用度。
当肠道疾病发生时,肠神经对Ahr基因的激活可能受到干扰,这一基因对结肠正常蠕动功能至关重要。所以,炎症性肠病患者的维生素吸收水平通常明显低于正常人群,这使他们易发生维生素缺乏症。益生菌可调节肠道相关淋巴细胞和上皮细胞的免疫反应,刺激免疫因子的分泌,调节辅助性T细胞Th1与Th2的比例,从而减轻炎症性肠病,改善维生素吸收效率。
4、影响转运蛋白
维生素从肠腔向肠上皮细胞胞质溶胶的吸收过程依赖特定膜转运蛋白介导。研究人员对多种益生菌菌株的基因组进行分析后发现,大多数乳酸杆菌菌株携带丰富的维生素转运蛋白基因,这些转运蛋白可直接参与维生素的主动跨膜转运过程,促进肠道对维生素的吸收。益生菌通过调控与营养转运相关的基因表达来影响维生素转运蛋白的合成,进而调节肠道维生素吸收功能。
结束语
益生菌与维生素的协同作用,为我们打开了一扇通往健康的新大门。从水溶性维生素到脂溶性维生素,益生菌通过调节肠道菌群、优化肠道微环境、增强消化功能等多种方式,显著提升维生素的吸收效率,为身体提供了更充足的营养保障。
在快节奏的现代生活中,维生素缺乏的风险时刻存在,加上现代生活方式对肠道微生态的持续冲击,让维生素的吸收面临双重挑战。益生菌可能为我们提供了一种天然、安全且有效的解决方案,无论是通过日常饮食摄入富含益生菌的食物,还是适当补充益生菌制剂,都能帮助我们更好地吸收维生素,维持身体的正常运转,预防疾病的发生。
图片均来自网络
参考资料:Hu P, Tan H, Xu W, Liu S, Song J, Chen X, Suo H. Probiotics enhance vitamin absorption in the intestine: influencing factors and potential mechanisms. Food Funct. 2025 Jul 14;16(14):5665-5678.