引言:中药高度的靶向性,与糖结构和肠道菌群的作用是分不开的。
根据现代医学对消化系统的认知,淀粉、蛋白质、脂肪等营养成分在小肠部位就被消化成小分子并完成吸收了,大肠仅对水分、维生素、矿物质作些补充吸收而已,主要分布在大肠尤其结肠部位的肠道菌群在消化吸收方面的作用似乎可有可无。倘若如此,鉴于有活性的生物大分子都会被消化成小分子而丧失活性,利用中草药调节人体生理活动的中医是难以理解的。
然而事实并非如此,将现代生物化学、药理学、微生物学等的研究成果与中医的理论实践结合起来,不难发现肠道菌群不仅是消化系统的重要组成部分,还可能是最核心的部分,关于肠道微生物的现代研究正在揭示这一点。
数千年的中医理论和实践证明,自然界生物合成的大量生物化合物确有免疫和生理调节作用,中医正是利用其调节人体生理活动和抗击疾病的系统科学。在这套体系的运作中,糖结构和肠道菌群发挥中起着重要的作用。
现代研究表明,糖类不仅能提供能量,还是信息的载体。自然界的生物化合物广泛地引入糖结构修饰来携带信息和精准定位调节对象;糖结构修饰产生的稳定性还使许多生物大分子不能被人体的消化液暴力拆解,而要借助肠道菌群的精细拆解才能消化,这为其发挥生理调节功能创造了条件,同时也意味着如果没有肠道菌群,生物大分子的生理调节作用或无从发挥。
中医的“甘入脾,甘补脾”理论巧妙地揭示了消化系统的上述秘密,也揭示了现代医学对于消化系统认知的巨大的盲区和偏差。中医所谓的“脾”,最核心的构成是肠道菌群,肠道菌群以人体消化酶不能消化的多糖或低聚糖膳食纤维为食物,这些膳食纤维具有不同程度的“甘味”,携带着生物信息、能量和免疫调节功能,在肠道菌群“精细拆解”的消化模式下释放微量营养素和生物化合物,对人体产生免疫、调节作用和组织修复功能,为人体高效抗击各种疾病提供了物质支持。
为理解上述机理,本文在总结回顾此前发布的多篇微信文章的基础上,从脾阴的概念入手,逐步剖析肠道菌群和糖类成分的作用,揭示中医“甘入脾,甘补脾”理论的内涵和科学性,并对中医“过甘伤脾”的理论作出阐释,希望对深刻理解中医的科学性有所帮助。
● 中医的脾阴概念解析
脾阴属阴精范畴,中医认为,五脏是藏精之所,这里的“精”是指阴精,心、肝、脾、肺、肾所藏之精分别为心阴、肝阴、脾阴、肺阴、肾阴,阴精具有濡养脏腑、平衡阴阳的作用,是构成和维持人体生命活动的物质基础,还与人体生长发育、脏腑功能密切相关。脏腑的阴精与阳气互根互用,阴精不足时会出现虚热,阳气不足时会出现气虚,两者都会导致脏腑功能失调。
精有先天之精和后天之精的划分,先天之精来源于父母,藏之于肾;后天之精来源于水谷精微,由脾胃运化生成,藏于五脏,可充养先天之精。
中医谓“阴成形,阳化气”。这里的阴是指阴精,不是指阴液。可以说阴精是能量物质的收藏状态,阳气是能量物质的释放状态。阴精与阳气的关系好比灯油和灯火的关系。当脏腑储藏的阴精被消耗殆尽,脏腑的功能就无法正常运转,脏腑的组织结构也无从维系。
所以,脾阴和脾阳共同维系着脾功能的运转,脾阳如灯火,决定脾功能运转的功率;脾阴如灯油,决定着脾功能运转的持续性。
五阴与五液有别 中医的五液是指汗、涕、泪、涎、唾五种液体,分别对应心、肺、肝、脾、肾,属于津液的范畴。
阴精比津液更为高级。津液有濡润的作用,而阴精有濡养的作用,故五脏之阴与五液相比含有更多的营养物质,可以支持脏腑修复和功能运转。
脾阴与脾湿不同 脾湿不是正常的生理现象,是脾功能运转失常的一种表现,多与肝功能失常或气机失常有关。大便燥结和大便溏稀这两种常见的脾失健运,分别指向了脾阴不足和肝功能失常两种不同的症结。
脾阴的重要功能 脾阴具有滋养脾脏、运化水谷、濡养肌肉的作用,与脾阳共同维持脾的运化功能。脾阴不足时,可能出现口干、食欲不振、大便干燥、肌肉消瘦等症状。
脾阴的概念争议 一般认为,脾阴与他脏之阴有异,脾阴是脾脏的阴液,即水谷精微所化生的营血、津液、脂膏之类。还有人认为,广义的脾阴不仅包括脾的血液、津液和消化液,还包括现代医学中的胰液、胰岛素等消化液。
与其他脏腑之阴相比,脾阴容易出现亏虚的情况,例如饮食不足、劳倦过度、久病虚损、长期脾胃失调、饮食偏嗜、积滞生热、郁怒灼伤津液,暑、燥、火邪耗伤阴津,吐泻太甚、过用发汗药、利湿药,都可能致脾阴虚。陈修园认为,治阴虚者,当以滋脾阴为主。张锡纯曰:“脉数者必是脾阴受伤。”可见脾阴虚与阴虚有密切的关联。
根据中医理论,血液和津液都不属于阴精范畴,而现代医学所谓的胰液、胰岛素等消化液,与脾功能运行密切相关,却没有濡养“脾”的作用,相反胰液、胰岛素分泌过度可能损伤“脾”,糖尿病就是典型的例子。
对脾阴的具象化认知不足难免对脾胃疾病的治疗带来局限性。唐容川在《血证论》中曰:“李东桓后,重脾胃者但知宜补脾阳,而不知滋养脾阴,…,譬如釜中煮饭,釜底无火固不熟,釜中无水亦不熟也”。在治疗燥结黄疸时,后世医家设计的甘露消毒饮有大队的补阴药,却惟独没有补脾阴的药物,这势必带来壅滞之弊,对燥结黄疸的治疗效果远不如猪膏发煎。
● 脾阴概念的微观探讨
▼脾阴是肠道菌群的培养基
既然肠道菌群是“脾”的核心组成部分,那么能够滋养肠道菌群和保护肠道组织的肠道黏液显然更接近“脾阴”角色。
肠道黏液肠由上皮细胞分泌,在肠上皮和肠道菌群之间形成黏液层,该黏液层滋养着肠道菌群,也保护着肠上皮,对维持肠道健康至关重要。资料显示,肠道黏液主要由两类糖化黏蛋白组成,其限制细菌和肠上皮接触,是肠道的第一道免疫防线,也为菌群提供营养和黏附点。肠道黏液就像是细菌的培养基,对肠道菌群的生存发展影响显著。
肠道黏液提供的“湿性”环境对肠道菌群的功能发挥也有重大的影响。肠道菌群能够将纤维素等分解为小分子物质,很大程度是靠水解酶的作用。水解酶是各种微生物普遍具有的酶,包括多糖酶、双糖酶、蛋白分解酶、脂肪酶等,其作用是促进各种有机物的分解。故微生物的生存离不开“湿性”的环境,肠道菌群发挥消化功能离不开肠道黏液,当肠道黏液枯竭时,肠道菌群会缺乏水分而影响生存和消化功能。
当人体摄入的膳食纤维不足时,肠道菌群主要靠黏液层获取营养,时间长了会削弱肠道的黏液层,严重时危及肠上皮结构,可能使肠道消化酶进入肠腔启动自身消化反应,引发肠源性脓毒症、急性肺损伤和多脏器衰竭。
▼肠道菌群弱可致脾阴不足
肠上皮细胞和肠道菌群有相互作用的关系,肠道菌群可刺激肠上皮细胞分泌肠道黏液,并为之提供能量和营养物质;肠道菌群受损也可影响肠上皮细胞的肠道黏液分泌和营养物质吸收,时间长了就会使人体出现阴虚体质,表现出消瘦、便秘,阴虚火旺等症状。
肠道菌群缺失可能导致脾阴不足的典型例子是新生儿黄疸。新生儿是指出生28天的婴儿,其最常见的疾病是新生儿黄疸,发病率高达30%-50%。现代医学研究表明,人和动物的胎儿在分娩前是无菌的,胎儿分娩接触产道和外部环境后数小时新生儿体表和肠道才开始有细菌出现,经过相当长时间才逐渐形成肠道菌群系统。在此过程中,儿童易出现脾阴不足的症状,诸如夜啼、惊风、多汗、疳积和积食发热等,从中医角度看均与脾阴不足有关。小儿脾阴虚是其体质特点,这大概率是肠道菌群缺失所致。根据《伤寒论》和《金匮要略》,脾阴严重受损可必然引发黄疸,故新生儿容易黄疸发作。
肠道菌群弱导致脾阴虚,与肠上皮细胞需肠道菌群分解的产物滋养有关。现代医学研究揭示,肠道菌群对纤维素、抗性淀粉等膳食纤维代谢后会产生短链脂肪酸等活性代谢产物,如乙酸、丙酸、丁酸等,这些短链脂肪酸参与上皮细胞的能量代谢和基因表达,维护上皮细胞的完整性和功能,促进黏膜炎症修复。换言之,肠上皮细胞结构和功能的维护,有赖于肠道菌群对膳食纤维的消化。如果肠道菌群受损或人体摄入的膳食纤维不足,就可能使肠上皮细胞缺乏足够的营养和能量,影响其分泌肠道黏液的功能。
● 脾阴受损的后果分析
在日常生活中,脾阴的过度消耗是容易发生的事。脾阴消耗后如不能及时得到补充,会使肠道组织和肠道菌群缺乏滋养,时间长了可能出现肠漏症,就像河道干旱久了会裂开一样。
脾阴虚的典型症状有食欲不振、腹胀、口干、大便干结、面色萎黄、神疲乏力、形体瘦弱、舌红苔少、脉细数等,其影响主要有如下方面:
一是脾失健运脾阴受损后,肠道菌群缺乏肠道黏液的滋养,消化功能自然受到影响,可能出现腹胀、纳呆等脾失健运的症状。
二是阴虚血虚 脾失健运后,水谷精微营养物质的消化吸收不足,时间长了会出现阴虚、血虚症状,如口干舌燥、疲倦乏力、大便燥结、脉细数、形体瘦弱、肌肉萎缩、皮肤干燥等,免疫机能也会相应下降。
三是虚不受补脾阴虚的时间过长,肠道菌群和肠道上皮细胞都因缺乏滋养而受损,消化、吸收功能将大大下降,摄入的营养物质难以被消化利用,会出现“虚不受补”的症状,此时除了补脾阴药物,其他补阴药都难以消化而有“壅滞”之弊。
四是损伤肠道 脾阴受损后,肠道菌群缺乏滋养,其分解膳食纤维产生短链脂肪酸等代谢产物也会不足,肠道上皮细胞缺乏营养而难以维系正常的组织结构和功能运转,时间长了会造成肠道上皮损伤,严重时可出现肠漏症、过敏症和多种自身免疫性疾病。
五是引发黄疸 脾阴严重受损可必然引发黄疸。这是因为脾阴严重受损会使肠道菌群和肠道上皮细胞受损,对营养物质的消化吸收能力大幅下降,摄入的营养物质只能消化吸收很少的一部分,血液和津液的生成量大减,肝阴、肝血均严重不足,肝脏会出现血瘀症状,代谢热也不能及时清理,影响肝脏的正常运转,导致肝胆气郁,胆汁无法正常排入肠道而逆行入血,同时白蛋白合成不足又会加湿气造成小便不利,逆行入血的胆红素无法从尿液排出而被迫泛溢肌表利用皮肤排毒,故而会引发 “黄疸”。
由此可见,脾阴受损的后果是广泛的,且负面影响会逐渐扩大、加深。到了损伤肠道的时候,有可能出现过敏和各种自身免疫性疾病;引发黄疸时,表明脾系统的损伤扩大到肝系统,严重时可能导致大量肝细胞死亡。
● 补益脾阴的药理解析
中医认为,润者可以滋阴,味甘可以入脾,故味甘而润者可以补脾阴。润的最高境界是黏腻,黏腻味甘者补脾阴效果较佳。从微观的角度看,黏腻是糖结构的特性,味甘说明含有糖类成分。
在数量庞大的中药里,能够补脾阴者屈指可数,最常用的是大枣、山药,此外猪油、粳米粥油、蜂蜜也有补脾阴的功效。
大枣是补脾阴的代表性药物,在张仲景的方子中,大枣的出场率很高。中医认为,大枣味甘性温,其津液浓厚滑润,能滋养血脉,润泽肌肉,强健脾胃,固肠止泻,还能调和百药,缓解猛药的彪悍之性,使不伤脾胃。
大米粥也可以补脾阴,尤其是熬出了粥油的粳米粥,粥油味甘而黏腻,补脾阴的效果更好。到秋冬季节容易便秘者,可用芋头大米煲粥治之。张仲景在《伤寒论》中治疗阳明气分热的白虎汤,特意用粳米代大枣。
山药可补五脏之阴,是补阴药物中功能较全面者。山药味甘而汁液黏腻,补脾阴的效果相当好。山药中的黏液是多种糖蛋白质的混合物,主要成分为黏蛋白和甘露聚糖。由于山药有补脾阴的作用,故用山药补阴无壅滞之弊,非常适合为虚弱的病人补阴。张锡纯指出,薯蓣粥“治阴虚劳热,或喘,或嗽,或大便滑泻,小便不利,一切羸弱虚损之证”。张锡纯在使用白虎汤或其变方时,喜欢用山药代替粳米,认为以生山药代粳米见效更速。
猪油味甘黏腻,归脾、胃、大肠经,可以滋阴润燥,滋养五脏。多种证据表明,猪油可以大补脾阴。例如,小儿疳积、厌食、脾胃虚弱,身体消瘦,皮下脂肪层很薄,民间用挑四缝的方法,挑完后用猪肥肉煮水给小孩洗个热水澡,很快小孩就胃口大开了。阴虚便秘者,用猪油炒大白菜当饭吃,第二天大便就好了。脾胃虚弱、食欲不振、身体瘦弱者可吃猪油改善食欲,提高抵抗力;吃猪油炒的菜,人干活格外有力气,故农村人又将猪油称为大油;猪油还可治五种疸疾,以及疸疾带来的水肿。
猪油是猪的脂肪炼成的。猪的脂肪层、腹腔内的板油和水油,就相当于人体的三焦系统。大医家张锡纯认为,三焦是包裹在五脏六腑外面的油网,内通五脏六腑,外连四肢皮下脂肪,构成人体庞大的水液运输系统。猪油可促进津液的流动,加上本身的流动性,可以带走郁热促进阴阳的平衡。由于这些特性,猪油不仅可以滋养五脏,为组织器官的修复提供营养和能量支持,还可以在高热条件下保护组织器官,这与“油多不坏菜”的机理是相通的。
味甘而黏腻者能够补脾阴,很大程度是能改善肠道菌群的生存状态,若同时能直接滋养肠上皮细胞,效果会更好。
以猪油为例,猪油有独特的脂肪酸构成,含丰富的单不饱和脂肪酸和中链脂肪酸,能为肠道提供优质的能量来源,同时促进肠道内有益菌的繁殖。多项研究表明,适量食用猪油能够显著改善肠道菌群的多样性,促进有益菌的生长,例如猪油中的脂肪酸组成能够选择性地促进拟杆菌门细菌的生长,这种独特的选择性促进作用是其他烹饪油脂所不具备的。研究还发现,猪油中的某些成分能够刺激肠道产生短链脂肪酸,这些物质能够刺激调节性T细胞,抑制过度炎症反应;猪油中还含有一种名为硬脂肪的脂肪酸,能够有效减少肠道炎症,修复肠道屏障功能。由此可见,猪油对改善肠道菌群和肠道上皮细胞的生存状态均为有益,在补脾阴方面有独到之处。
● “甘补脾”的微观机理
中医的“甘入脾,甘补脾”理论藏着消化系统的重大秘密,这与糖类成分和肠道菌群的作用有关,理解其内涵有助于认识中医理论的科学性。
▼甘味药食可改善肠道菌群和肠功能
中医谓“甘味入脾”,故中医通常用甘味药保护和修复脾胃,甘草、大枣、饴糖都是保护和修复脾胃的常用中药。
现代研究发现,许多甘味物质如多糖、低聚糖等可直接或间接影响肠道菌群的组成和代谢,从而改善肠道微生物生态。例如,黄芪多糖、茯苓多糖、山药多糖可作为益生元,被双歧杆菌、乳酸菌等有益菌发酵利用,提升益生菌丰度,改善菌群失调;大枣中的大枣多糖、低聚糖,可促进双歧杆菌生长,缓解便秘;蜂蜜中的果糖可选择性刺激益生菌增殖,抑制大肠杆菌、艰难梭菌等致病菌;甘草中的甘草酸、甘草黄酮有抗菌活性,能直接抑制金黄色葡萄糖球菌、幽门螺杆菌等病原菌,增加乳酸菌、双歧杆菌,抗溃疡性结肠炎。甘味药食还可调节菌群代谢产物,例如甘味药食发酵后可增加短链脂肪酸如丁酸、丙酸的产量,为肠上皮细胞提供能量,有抗击肠炎肠癌的作用,还可影响胆汁酸代谢,间接调控菌群平衡。甘味食物还提供能量,支持胃肠消化吸收功能,并通过味觉受体激活迷走神经,影响肠道的蠕动和消化酶分泌。
甘味药食的上述功能,与复杂糖类成分是肠道菌群的食物有关。
复杂的糖类成分是肠道菌群的专有食物。
糖类成分是产生甘味的物质基础,这些成分有极性大、结构复杂、分子量大的特点,消化难度相对较大。许多多糖和低聚糖不能被人体自身分泌的消化液所消化,而只能借助于肠道菌群消化。那些不能被人体消化酶分解的糖类成分(碳水化合物)成了肠道菌群的专有食物,被称为膳食纤维,包括可溶性膳食纤维如菊粉、果胶、低聚果糖、树胶、抗性淀粉等,及不可溶性膳食纤维如纤维素、半纤维素、木质素等。中医的“甘入脾,甘补脾”理论,其微观机理是作为膳食纤维的多糖、寡糖能成为肠道菌群的食物,故对肠道菌群有补益作用,这种认知的超前性远远超越了现代消化学。
现代消化学认为,淀粉、蛋白质、脂肪的消化主要靠人体分泌的消化液,在小肠就完成了消化吸收。小肠中有胆汁、胰腺和肠腺分泌的大量的消化液,其中有消化糖类、蛋白质和脂肪的酶。在多种消化酶的作用下,淀粉、蛋白质和脂肪进入小肠后被彻底分解,变成可被细胞直接吸收的小分子有机物,如葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸。
例如,人体摄入的蛋白质的消化主要分两个阶段,第一个阶段是在胃内的初步分解,先是通过胃壁细胞分泌的胃酸使蛋白质变性、松散结构,便于酶分解;再由胃主细胞分泌的胃蛋白酶将蛋白质分解为多肽。第二个阶段是在小肠内深度消化,先是借助胰脏分泌的胰液中的多种蛋白酶(如胰蛋白酶、糜蛋白酶)将多肽分解为更小的肽链;再借助胰液中的羧肽酶和小肠上皮细胞分泌的氨基肽酶和二肽酶,将短肽分解为单个氨基酸和二肽。
肠道菌群绝大部分分布在大肠,尤其是大肠的结肠部位,这意味着淀粉、蛋白质、脂肪这些大宗营养素的消化吸收,与肠道菌群关系不大,而主要是人体肠道和消化器官的细胞完成的,大肠的主要作用是吸收少量的水、无机盐和维生素,而大部分的水分、无机盐和维生素是在小肠吸收,葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸也是在小肠。
由此可见,肠道菌群与人体的消化功能似乎没有关系,对于吸收的贡献也几乎可以忽略,这是现代医学对人体消化系统的认知,该认知与现代科学界对肠道菌群的微观研究严重不符,也与中医的观点偏差巨大。本文的分析表明,现代医学对人体消化系统的认知严重不足,没有肠道菌群的消化系统是极为低效的,复杂糖类成分往往携带特殊的生物信息,对人体的免疫、生理调节和组织修复能发挥重大作用,这种作用必须借助肠道菌群才能实现。
▼肠道菌群的消化功能是不可或缺的。
有人或许会问,既然人体能够分泌多种消化液来消化食物,完全凭自身力量消化食物不好吗,为什么需要肠道菌群呢?
站在人体设计的角度分析,单纯依赖消化液的消化系统将极为低效。
首先,人体消化液对营养物质的消化是一种“暴力拆解”模式,即不管生物大分子结构多么复杂,携带着多少生物信息,一律采取粉碎溶解的模式,无法消化的一律排出体外,这就会导致大量生物信息的丢失。此种模式下,从消化道摄入的生物活性成分会丧失生理调节功能,中药治疗将会失效。
其次,这种消化模式无法满足多样化的营养需求。人体细胞的种类众多,生理功能更是繁多,目前发现细胞的种类多达200多种,不同细胞执行不同的功能,仅肝脏的生理功能就多达1500多项甚至更多,如此多的细胞类别和生理功能,必然对营养物质产生大量个性化需求。除了葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素、矿物质这些通用营养外,还可能需要大量特殊的、专用的营养素。这好比社会众多主体对钢铁的需求,除了需要通用的板材和型材外,还需要大量的专用钢、特种钢和各种定制的钢器具。自然界动植物合成的生物化合物,如生物碱、黄酮、醌类、甾体、香豆素、木脂素、芬酸、萜类、鞣酸、吲哚、多糖等,研究发现有许多特殊的生物调节和营养功能。
第三,人体分泌的消化液种类和数量是有限的,如唾液、胃液、胰液、肠液、胆汁,单纯依赖消化液的消化模式将使人体的消化负担显著增加,可能需要大幅增加消化液的种类和分泌数量,会缩短人的寿命。
第四,没有肠道菌群的支持,肝脏的负担可能大幅增加。经消化液暴力拆解形成的小分子通用营养成分,有部分会被肝脏合成特定的营养成分。若无肠道菌群的支持,肝脏合成特定营养的负担将会显著增加,例如维生素K、B族维生素、短链脂肪酸、谷氨酰胺、丙氨酸等营养素,既可由肝脏合成,也可由肠道菌群合成。我们知道血浆中的白蛋白主要是肝脏合成,主要运送通用营养物质,其他血浆蛋白均为糖蛋白,运输特定的营养物质,其可通过糖结构精准定位于特定的组织细胞,以发挥特异性调节和营养功能。
第五,没有肠道菌群的支持,人体对食物的选择会大受限制,大量含多糖、低聚糖的食物可能难以消化而不耐受,消化系统的脆弱性、敏感性大增。
不难看出,没有肠道菌群,人体的消化系统会变得脆弱而低效。在自然界的高级动物中,还没有见到任何一种动物采取如此低效的消化系统设计,或者说采用如此设计的高级动物早就在自然竞争中被淘汰了。
中医的理论和实践表明,肠道菌群不仅是消化系统的重要组成部分,还可能是最核心的组成部分,现代科学界对肠道微生物的研究正在越来越多地佐证这一点。传统中医对于人体消化系统的认知,显然远比现代医学更科学和更接近真理。
▼复杂的糖类有特殊的生理调节功能
中医实践和近年的生物化学研究发现,多糖和寡糖都具有重要生理功能,且很大程度或与糖结构携带生物信息有关。
中医对甘味药如甘草、蜂蜜、红糖、饴糖、大枣、山药等的运用表明,糖的作用远不只是补充能量那么简单,其在恢复脾胃功能、解毒、修复机体损伤和提升人体免疫力等方面都有着重要作用。中医对甘味药的经典用途包括:解毒和调和诸药、保护和修复脾胃、缓解疼痛和挛急、修复疮口和溃烂、健脾和补益气血、祛除火毒和虚热。甘味药的诸多生理功能,与“糖”密切相关。其一:糖是能量的来源,有补气的作用;其二,糖是菌群食物,可强化消化功能;其三,糖是信息的载体,影响生物功能。
目前看来,所有与生物信息、生物密码有关的东西,似乎都与糖有关。无论是保障人体机能的运转,还是抗击病毒感染,糖类成分都发挥着重要的作用。研究发现,每一个聚糖都有一个独特的能被蛋白质阅读,并与蛋白质相结合的三维空间构象,即糖密码。承载生命遗传密码的DNA和RNA中,也都含有核糖或脱氧核糖。糖与信息的承载、传导和识别密切相关。
糖结构携带信息具有重要的生理意义,使糖的作用超出了提供能量和为肠道菌群提供食物的范畴,在组织修复和机体调节方面可能发挥重要作用。20世纪70年代,研究发现多糖类成分在生物体内参与多种生命活动,如细胞间信号传导、抗微生物的黏附与感染等。例如,血型是由血细胞表面糖蛋白和糖脂决定的,而不同血型的根本区别仅在于糖缀合物中的寡糖非还原端糖的种类和结构。
现代药理学研究表明,那些大分子生物化合物多有特定的糖结构,而糖结构是信息的载体,可以提供生物识别功能,将生化大分子指向特定的组织细胞或细胞的特殊阶段,以发挥特异性调节作用或营养功能。例如,大多数多糖类成分都有一定的免疫调节活性,大量药理试验证明多糖不仅能激活T、B淋巴细胞、巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK)、CTL淋巴细胞、LAK杀伤细胞、树突状细胞等免疫细胞,还能促进细胞因子生成,激活补体系统,促进抗体产生,以及对免疫系统发挥多方面的调节作用,这可能是多糖能与免疫细胞表面特异性受体结合引起免疫应答有关。
多糖类化合物广泛存在与动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中,有广泛的生理调节作用,有的参与免疫调节,有的能抗病毒、抗肿瘤,有的还能降血糖。例如,透明质酸是一种酸性黏多糖,有诸多的生理功能,能够润滑关节、调节血管壁的通透性、调节蛋白质和促进创伤愈合,还可以改善皮肤营养代谢,使皮肤变得柔嫩、光滑、有弹性。肝素也是一种酸性黏多糖,在动物的肺、心、肝、肌肉等组织中含量丰富,可抑制凝血酶原转变为凝血酶,还能阻止血小板的凝集和破坏,具有较好的抗凝血作用。
糖蛋白的寡糖链也在生命过程的细胞识别、信号传导和受体调节现象中扮演者重要角色,与机体的病变有密切关系。寡糖链的识别作用决定着糖蛋白的组装、转运、消化失活及分类储藏等。分子生物学研究发现,一些糖类和蛋白质或脂类形成的共价结合物,与细胞间信号传导和识别、个体发育以及重大疾病的发生等有着密切的关系,这种糖类和蛋白质或脂类形成的共价结合物称为糖缀合物。糖蛋白的寡糖链的缺失、变更或合成障碍,可导致很多先天性、后天性疾病的发生,这可能是寡糖链缺陷造成的信息传递障碍影响了某些生理功能的正常运行。
▼肠道菌群的消化和营养功能很重要
现代研究表明,肠道菌群有合成微量营养素和重要激素的功能。
例如, 90%的血清素由肠道里的肠道菌群合成,血清素可以调节人体的食欲、睡眠、性欲、心理和情绪,给人带来轻松愉快的感觉,而且是维持胃肠道功能的重要激素,缺乏血清素会导致人出现睡眠障碍、情绪焦虑、易发脾气、食欲和性欲降低等不良症状。
部分菌群如乳酸菌、双歧杆菌能合成神经递质前体多巴胺、γ-氨基丁酸(GABA),影响情绪和认知。人体50%的维生素K依赖肠道菌群合成,其对凝血因子活化、骨骼代谢、心血管健康有重要作用。肠道菌群还合成多种B族营养素,如维生素B1、B2、B5、B7、B9、B12。这些B族维生素参与能量代谢、神经功能和红细胞合成等。肠道菌群还通过发酵膳食纤维生成乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸,丁酸是结肠细胞主要的能量来源,有抗炎、抗癌的作用,丙酸有调节血糖和胆固醇的功能,乙酸参与脂肪代谢。
部分菌群还能合成人体无法自身合成的必需氨基酸,如色氨酸、苯丙氨酸等。随着研究的深入,还可能发现更多的微量营养素是肠道菌群合成的。
肠道菌群对多糖、低聚糖的消化可能采取了个性化的消化模式。
中医的治疗实践表明,人体的消化功能并不局限于消化液的“暴力拆解”模式,也不局限于对小分子营养物质的吸收,还可能有对生物大分子的精细拆解、有效吸收和灵活改造模式,使人体对生物化合物能够有效利用,肠道菌群的多样性或许是采用此模式的关键。
其一,人体有能力利用大自然的生物化合物对人体进行免疫、调节。
现代科学研究表明,天然动植物合成的生物化合物对人体生理活动能够发挥有效的调节作用,中医数千年的治疗实践也充分证明了这一点。
例如,生物碱大多具有生物活性,如鸦片中能镇痛的吗啡、麻黄中能抗哮喘的麻黄碱、黄连中能抗菌消炎的黄连素、金鸡纳树皮中能治疟疾的奎宁、咖啡豆中能兴奋神经和利尿强心的咖啡碱、香菇中能降血脂的香菇嘌呤、乌头中能强心止痛的乌头碱、雷公藤中能抗菌抗炎和活血化瘀的雷公藤碱等;黄酮类化合物能显著提升机体免疫力,许多黄酮类成分有止咳、祛痰、抗菌、抗真菌、抗氧化的作用,有的能护肝、解肝毒和治疗急慢性肝炎,有的还是临床治疗心血管疾病的良药,有强心、扩张冠状血管、抗心律失常、降压、降血脂、降低血管的脆性,防治脑溢血和心绞痛等作用,许多黄酮类成分还具有抗癌作用;大多数醌类化合物具有抗菌活性,有的能致泻,有的能抗炎,还有的能抗氧化、抗抑郁、抗真菌,抗银屑病、杀原虫等,醌类化合物还有抗肿瘤的作用,一些醌类成分能抑制多种癌细胞;多酚化合物具有良好的抗氧化活性,能与维生素C、维生素E等一起清除有害的自由基;鞣质有多种生物活性,包括收敛作用、抗菌、抗病毒、解毒作用、降压作用、驱虫作用等,常用中药五倍子、石榴皮和诃子,都是富含鞣质的中药,均具有很强的收敛功能;香豆素成分有多方面的生物活性,如抗菌、消炎、抗凝血、抗癌、扩张冠状动脉、治疗肝炎及白癜风等,秦皮、白芷、补骨脂、独活、茵陈、蛇床子等中药里都含有香豆素;木脂素成分的生物活性也十分广泛,包括抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、抗菌、抗炎、肝保护和免疫抑制等;吲哚可提升肠道上皮细胞的功能,降低肠道炎症的发生,还能调节肠促胰岛素分泌,有助于保持动物的青春活力;甾体类化合物在生命活动中起着调节和控制作用,如调节性功能和生育的性激素,调节水盐代谢和糖平衡的皮质激素等。
有生物活性的大分子生物化合物常与糖结构结合的形态存在,这种修饰策略使之能携带信息与特定受体结合,产生针对特定对象的调节作用。糖苷化是自然界常见的修饰策略,广泛存在于植物、微生物和动物中,例如黄酮类化合物常与糖组成各种各样的黄酮苷类,如陈皮中的橙皮苷、黄芩中的黄芩苷等,糖苷化可以增加水溶性、稳定性和生物活性调控。除了糖苷化,生物界还有其他种类繁多的糖修饰策略,例如糖醛酸、糖醇、氨基糖、脱氧糖、糖蛋白、糖脂、糖核苷酸等。这些糖修饰在细胞信号传导方面具有重要作用,人类在现代的药物开发、营养学和毒理学等领域也在学习借鉴这些策略。
糖修饰产生的稳定性还使生物大分子不能轻易被人体消化液暴力拆解,而有机会被肠道菌群精细拆解。故而如果没有肠道菌群的消化,生物大分子的生理调节作用也可能无从发挥。而肠道菌群庞大的数量和种类,使之可能对种类繁多的生物大分子采取更有针对性的“精细拆解”消化模式。
其二,绝大多数生物活性成分不经肝脏处理和血液运输来发挥作用。
生物活性成分对人体的调节包括直接调节作用,或者被分解、代谢后的产物可能成为合成生理调节物质的前体。
根据中医药理,在数量极其庞大的天然药物宝库中,能够入血分者是极少的,故绝大多数动植物活性成分并不经肝脏处理和血液运输来发挥作用,中药副作用小,大多数中药不会产生肝、肾毒性与此不无关系。与之相比,几乎所有西药都要经过肝脏代谢,这是西药普遍有肝肾毒性的重要原因。
其三,中药普遍是有高度靶向性的药物,能够精准定位于病位组织。
中医治疗可以高度精准、高效的重要原因,是中药普遍具有高度靶向性,能精准定位于病位组织。中医药理和治疗实践表明,整个生物界似乎遵循着统一的糖密码,相似的组织结构有相似的糖化结构;如此就有望药物营养和组织的精准定位和匹配,“吃啥补啥”不是迷信,而是真正的科学。
有经验的中医可精准规划药物的运行路径和抵达位置,其中一个常用的策略是采用“药引”。例如,如果一个人左脚受伤,就可以用猪的左前脚作药引,实践证明这是科学有效的。猪的左前脚之所以能把药物引到人的左前脚,一个合理的解释是相似的生物组织有相似的糖结构,故用猪左前脚煎的药被人体服下后,含有糖结构定位信息的大分子生化物被肠道菌群拆解后,拆卸下来的糖结构可能与中药成分重新组合,故能引导药物精准抵达人体的左前角;同时一些大分子营养成分也可能通过肠道上皮细胞的“胞饮”作用被直接吸收到淋巴液中,在原有糖结构的指引下也抵达人体的左前脚。
甘草、蜂蜜、黄芪都是修复疮口和溃烂的常用甘味药。甘草对一切溃烂不愈之疮口,均有修复作用。对疮痈日久无力长肉愈合的,黄芪是常用药,黄糖也可以促进伤口的愈合。这些药物可能不只是为溃疡伤口处的组织细胞提供了能量支持,还提供了糖结构的信息支持,助药物、营养精准抵达病位。
以上事实说明了肠道菌群在消化中不可替代的重要性。第一个事实说明人体的消化系统在消化液的“暴力拆解”模式之外,还存在精细拆解模式,使人体能够有效利用生物化合物的特殊调节功能;第二个事实表明对生物化合物的有效利用并不是肝脏所为,而应是肠道菌群所为;第三个事实说明,肠道菌群对大分子生物化合物可能有改造重组的能力,例如将拆解下来的糖结构作为其他药物和营养成分的修饰(暂未猜想,有待微观研究验证)。
● “过甘伤脾”的秘密
中医谓“甘味入脾”、“甘能补脾”的同时,又谓“过甘伤脾”,这是否矛盾呢?其实不然。
这里所谓的“过甘”,并不是甘味食品吃得太多,而主要是吃得过甜,更准确地说可能是精制糖吃得过多。
糖类的一个重要特点是,随着聚合度的增加,甜味是降低的。单糖具有甜味,二塘、三塘也具有不同程度的甜味,而大多数的多糖没有明显的甜味。糖类的另一个特点是,随着糖基数目的增多,在水中的溶解度逐渐降低,单糖、双塘易溶于水,低聚糖的溶解度低于单糖,而多糖的溶解度更低,有的只有在热水中才能成胶体溶液。甜度高的饮食,一般含有浓度较高的单双糖,容易被人体吸收。作为肠道菌群食物的多糖、低聚糖,甜度通常是不高的,故而“过甘”的饮食,可能使肠道菌群陷入缺乏食物、脾阴不足的状态,故而这类人群容易脾阴虚,糖尿病普遍有脾阴虚的典型特征。
“过甘”的饮食往往大量使用精制糖,将天然糖加工为精制糖的过程,会丢失大量重要的营养素,如维生素、矿物质、膳食纤维和大量的生物活性物质,造成营养结构的失衡和高糖湿气的环境。高糖环境会导致大肠杆菌、沙门氏菌和艰难梭菌过度繁殖,促进白色念珠菌等机会性真菌定植,而双歧杆菌、乳酸菌等有益菌更依赖膳食纤维。所以,精制糖的过度摄入会恶化肠道的微生物生态。
肠道菌群的种类繁多,与膳食纤维的多样性及其所含营养成分的多样性有关,不同的菌种可能擅长拆解不同的结构和回收不同的营养成分,同时可能被不同的营养成分所滋养。如果没有多样化的膳食纤维,肠道菌群的生态多样化便可能受损,一些菌种可能减少乃至消失。
(未完待续)
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