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膳食纤维是多糖的重要组成成分,虽其本身不能被宿主消化吸收利用,但对胃肠功能、其他重要营养素和宿主肠道菌群的平衡都具有重要作用,也是保证人体健康的重要物质之一。广西巴马是世界著名的长寿之乡,从其饮食结构研究入手,探索膳食纤维多糖饮食和广西巴马长寿老人肠道菌群相关性,对深入了解膳食纤维多糖功效,阐明饮食与健康长寿关系,服务社会具有重要的意义。目前,世界各个地区长寿老人肠道菌群特征正在不断被报道。然而,对于广西巴马这样一个世界著名的长寿乡,历史悠久且生活饮食独具特色的人群,迄今为止仍没有关于该人群肠道菌群与其饮食结构相关性的研究报道。本研究利用流行病学饮食调查问卷FFQ23、Illumina MiSeq高通量测序技术、变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)、属特异性克隆文库和种特异性荧光定量PCR技术,对广西巴马百岁老人、巴马80-99岁老年人和南宁80-99岁老年人饮食情况、肠道菌群结构、双歧杆菌群落结构、乳酸菌群落结构进行探索研究,旨在揭示广西巴马长寿老人肠道菌群结构特征,深入分析饮食结构与巴马长寿老人肠道菌群的密切联系。饮食调查结果表明,广西巴马长寿地区饮食特点是以粥类、粗杂粮类、深色蔬菜类、家畜肉类食物摄入为主的膳食纤维多糖饮食模式。与《中国居民膳食指南》推荐量相比,除百岁老人饮食中谷物摄入量达标率为71.43%和巴马80-99岁老年人蔬菜摄入量达标率为52.63%外,长寿地区老年人饮食模式中其他食物摄入量达标率均小于15%,其中畜禽肉类摄入水平显著高于非长寿地区老年人(p<0.05)。营养结构分析显示长寿地区膳食纤维摄入量显著高于非长寿地区老人(p<0.05),且相比于2004年中国居民膳食营养素参考摄入量,长寿地区百岁老人饮食结构中其他营养素达标率很低的情况下,仅维生素A摄入量达标率为100%。百岁老人三大营养素供能比为:蛋白质17.94%,脂肪35.82%,碳水化合物52.23%,结果显示我国居民膳食指南的推荐量不适合健康高龄老人的饮食需求。基于16S rDNA的Illumina MiSeq高通量测序技术结合多元统计分析识别老年人肠道菌群与其饮食结构、食物摄入量及营养素摄入量之间的相关关系。结果表明,对比80-99岁老年人,巴马百岁老人肠道菌群多样性增加(p<0.05)。基于肠道菌群α和β多样性分析结果证实了三组老年人肠道菌群构成差异明显,其中在肠道菌群属水平中罗氏菌属(Roseburia)和埃希氏菌属(Escherichia)的相对丰度在百岁老人粪便中显著偏高(p<0.05),而乳酸菌属(Lactobacillus)、栖粪杆菌属(Faecalibacterium)、副拟杆菌属(Parabacteroides)、丁酸弧菌属(Butyricimonas)、粪球菌属(Coprococcus)、巨单胞菌属(Megamonas)、光冈菌属(Mitsuokella)、萨顿氏菌属(Sutterella)和Akkermansia的相对丰度显著偏低(p<0.05)。通过与饮食结构、食物摄入量、营养素摄入量相关性分析发现,瘤胃菌科(Ruminococcaceae)与膳食纤维多糖饮食、罗氏菌属(Roseburia)与粗杂粮摄入量和膳食纤维多糖营养素摄入量呈现正相关关系。基于巢式PCR-DGGE.属特异性克隆文库和种特异性荧光定量PCR技术结合多元统计分析识别老年人肠道双歧杆菌群落结构与其饮食结构中的食物摄入量及营养素摄入量之间的相关性。结果表明,百岁老人粪便双歧杆菌群落结构多样性增加。除最小双歧杆菌(Bifidobacterium minimum)、鸡双歧杆菌(B. saecularmay/B. pullorum/B. gallinarum)和摩恩格里艾恩斯双歧杆菌(B. mongoliense)是百岁老年组独有菌种外,齿双歧杆菌(B. dentium)、长双歧杆菌(B. longum)、嗜热双歧杆菌(B. thermophilum)、假链状双歧杆菌/链状双歧杆菌(B. pseudocatenulatum/B. catenulatum)和青春双歧杆菌(B. adolescentis)是三组老年人共有的肠道双歧杆菌。它们的差异性主要表现为:对比巴马80-99岁组,巴马百岁组中长双歧杆菌(B. longum)和齿双歧杆菌(B. dentium)的数量显著增加(p<0.05);对比南宁80-99岁,百岁组中青春双歧杆菌(B. adolescentis)的检出率显著降低(p<0.05)。与饮食关联性研究发现,长双歧杆菌(B. longum)的含量与家畜肉类摄入量呈显著负相关(p<0.05),青春双歧杆菌(B. adolescentis)的含量与河鲜类摄入量呈显著正相关(p<0.05),嗜热双歧杆菌(B. thermophilum)的含量与碳水化合物摄入量呈显著正相关(p<0.05)。基于巢式PCR-DGGE、属特异性克隆文库和种特异性荧光定量PCR技术结合多元统计分析手段识别老年人肠道乳酸菌群落结构与其饮食结构中的食物摄入量及营养素摄入量之间的相关关系。结果表明,百岁组粪便乳酸菌群落结构多样性增加,同型发酵乳酸菌数量和检出率增加,而异型发酵乳酸菌群落结构发生重排。它们之间主要的差异表现为:百岁组中嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)、发酵乳杆菌(L. fermentum)、融合魏斯氏菌(W. confusa)和乳明串珠菌(L. lactis)的数量显著提高(p<0.05),且对比80-99岁组,发酵乳杆菌(L. fermentum)和融合魏斯氏菌(W. confusa)的检测率也显著增强(p<0.05)。造成该差异的主要菌种为:融合魏斯氏菌(W. confusa)、嗜酸乳杆菌(L. acidophilus)和罗伊氏乳杆菌(L. reuteri),其中融合魏斯氏菌(W. confusa)与罗伊氏乳杆菌(L. reuteri)存在显著负相关关系。与饮食的关联性研究发现,融合魏斯氏菌(W. confusa)与粥类、粗杂粮及家畜肉类的食物摄入量具有显著正相关关系(p<0.05),而罗伊氏乳杆菌(L. reuteri)与膳食纤维摄入量具有显著负相关关系(p<0.05)。综上所述,在百岁老人饮食结构中粗杂粮所占的比例高,而他们的肠道菌群中有益菌的数量也高,如罗氏菌属(Roseburia),且益生菌——双歧杆菌和乳酸菌群落多样性都更加丰富。上述的研究结果为健康长寿老人肠道菌群与其膳食纤维多糖饮食关联性学说提供了新的理论依据。