11. 維生素B與腸道菌-1

維生素是有機化合物，對維持人體正常運作至關重要，只需微量就能發揮廣泛的生理支持作用。它們常作為酶的輔助因子，協助執行關鍵任務。雖然人體無法自行合成足夠的維生素來滿足日常需求，但食物是主要來源。有趣的是，某些維生素，例如葉綠醌和部分B族維生素，會由腸道微生物群——我們消化系統中的微小居民——製造出來。當維生素不足時，可能引發或加劇慢性健康問題。如果上消化道攝取或吸收不足，還可能改變腸道菌群的組成和多樣性。維生素補充劑能提供高劑量的單一維生素，雖然上消化道的吸收有限，仍可能影響下游的微生物群落。
讓我們來看看幾種重要的B族維生素，首先是硫胺素，也就是維生素B1。硫胺素是能量代謝的關鍵，支援三羧酸循環、糖解作用和戊糖磷酸途徑等過程中的酶運作。腸道細菌，例如普氏菌和脫硫弧菌，能合成硫胺素或其活性形式TPP，這得益於一系列特殊酶。超過90%的擬桿菌屬物種也具備製造和運輸硫胺素的基因。飲食中的硫胺素通過小腸的特定載體THTR-1和THTR-2吸收，但若以TPP形式存在，需先轉化為游離硫胺素。細菌產生的TPP則可在結腸通過獨特的載體TPPT-1直接吸收。雖然硫胺素如何支持腸道完整性尚不明確，但證據顯示它可能通過參與能量代謝來調節腸道相關的免疫反應。
接下來是核黃素，也就是維生素B2，它在分解脂肪、碳水化合物和蛋白質以產生能量中扮演重要角色。核黃素在腸道酶的幫助下轉化為活性形式FAD和FMN，大部分細菌生產發生在大腸。飲食中的核黃素常以FAD或FMN形式攝入，需轉化為游離形式才能在小腸上段通過主動運輸吸收。梭桿菌、擬桿菌門和92%的變形菌門擁有製造核黃素的基因，約一半的厚壁菌門以及乳製品中的乳酸菌也參與其中。核黃素的合成依賴GTP和核酮糖-5-磷酸等分子，與更廣泛的代謝途徑相連。
然後是菸鹼酸，也就是維生素B3，它轉化為NAD——代謝中的關鍵輔助因子。腸道細菌，如桿菌屬和梭菌屬，通過代謝色氨酸製造菸鹼酸。基因研究顯示，變形菌門、普氏普雷沃菌和脆弱擬桿菌也因具備專用合成途徑而參與其中。在結腸中，菸鹼酸滋養局部細胞並支持腸道幹細胞健康。研究發現菸鹼酸水平與腸道微生物多樣性有關——缺乏菸鹼酸與肥胖者中擬桿菌門減少相關，而針對性補充菸鹼酸則可提升這一群體。菸鹼酸還能抗發炎，可能通過激活腸道細胞中的特定信號緩解潰瘍性結腸炎等疾病。
維生素B5，又稱泛酸，是CoA的基礎組分，CoA在代謝中運輸分子。細菌如沙門氏菌和E. coli利用天門冬氨酸和纈氨酸衍生物合成泛酸。研究顯示，飲食中添加B5能增加哺乳期母親腸道中的放線菌門和普氏菌，同時減少擬桿菌，顯示其對腸道菌群結構的影響。
這些維生素展現了飲食、人體和腸道微生物之間的奇妙合作。從能量生成到免疫支持，它們編織出一張複雜的益處網絡，證明即使是最微小的營養素也能帶來巨大影響。