《Frontiers in Nutrition》：A novel functional water significantly modulates the gut microbiota and decreases the basal level of inflammation in mice
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本研究发现一种物理处理、无添加的纯化水（Koishio水，KW）可显著增加小鼠肠道菌群多样性，提升有益菌（如Akkermansia、Faecalibaculum）丰度，降低有害菌（如Clostridioides、Escherichia-Shigella）比例，并富集与黏膜屏障完整性、代谢调节及抗氧化能力相关的微生物代谢通路；同时，KW可显著降低促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α的基础表达水平，为日常饮用型功能水干预低度慢性炎症提供了安全、经济的新策略。
背景
肠道菌群作为免疫稳态、营养代谢等生理过程的关键调节因子，其失调与多种疾病相关。当前调控菌群的策略（如益生菌、益生元、抗生素）存在定植效率低、个体差异大、安全性问题等局限。饮用水作为日常必需物质，可能通过影响菌群结构发挥健康调节作用。本研究通过物理工艺制备的Koishio水（KW）富含超小纳米气泡（粒径<50 nm），且无重金属、总溶解固体（TDS）未检出，具备高纯度特性。
实验方法
通过体外细胞实验（BV2小胶质细胞）及体内小鼠模型（C57BL/6雄性小鼠）评估KW安全性及功能。小鼠连续饮用KW或对照ddH2O 17天后，采集粪便进行16S rRNA测序分析菌群组成，结肠组织检测炎症因子mRNA及蛋白表达。
结果
- 1.
安全性验证：KW对细胞活力（CCK-8、LDH法）、氧化应激（DCFH-DA、NO检测）无影响；小鼠体重、器官指数、结肠组织形态均无异常，证实KW饮用安全。
- 2.
菌群多样性提升：KW组Chao1、Shannon等α多样性指数显著升高，主坐标分析（PCoA）显示菌群结构明显区分；门水平上，Verrucomicrobiota丰度上升，Firmicutes、Proteobacteria下降。
- 3.
关键菌属调控：KW显著促进有益菌如Akkermansia muciniphila（改善糖代谢）、Faecalibaculum（抗炎）、Ligilactobacillus（免疫调节）、Muribaculum（短链脂肪酸代谢）增殖；抑制致病菌如Clostridioides difficile（艰难梭菌感染）、Escherichia-Shigella（痢疾）、Citrobacter（机会性感染）及Clostridium innocuum group（万古霉素耐药）。
- 4.
代谢通路富集：KW组菌群功能预测显示，次级胆汁酸合成、糖胺聚糖降解、鞘脂代谢等通路增强，提示黏膜屏障修复与代谢调节能力提升；而对照组富集于细菌趋化、抗生素耐药等应激相关通路。
- 5.
炎症水平下降：KW显著降低结肠组织中IL-1β、IL-6、TNF-α的mRNA及蛋白表达，证实其通过菌群-免疫轴抑制基础炎症。
讨论
KW可能通过其纳米气泡特性增强抗氧化能力，间接调节菌群生态。有益菌增殖与有害菌抑制共同促进了短链脂肪酸（SCFA）等抗炎代谢物生成，强化肠道屏障并降低内毒素泄漏风险。富集的代谢通路（如鞘脂代谢、维生素合成）进一步协同缓解氧化应激与低度炎症。该研究为以安全饮用水为基础的非药物干预策略提供了实验依据，尤其在慢性代谢性疾病及炎症相关疾病的早期预防中具潜在应用价值。
结论
KW通过重塑肠道菌群结构、优化微生物功能代谢，有效降低基础炎症水平，其安全性、经济性及日常适用性支持其作为调控菌群-免疫稳态的潜在功能性饮用水。
