《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》:Food-Microbiota Interactions in the Oral Cavity: A Comprehensive Review of How Food Compositions Affect Oral Microbiota Homeostasis and Oral Health
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口腔微生物群在健康与疾病中起双重作用,其群落结构受饮食成分调控。非发酵食品中可利用碳水化合物促进龋齿相关菌群增殖,而膳食纤维、多酚等成分可抑制致病菌毒力。发酵食品通过益生菌及代谢产物恢复菌群平衡,改善口腔微环境。研究强调需结合宿主差异开发个性化饮食策略,但现有证据多基于单一营养素或体外模型,长期临床效果及菌株特异性仍需深入探讨。
陈思宇|张晓涵|刘园|王冉|陈彤彤|李赫|刘新奇|张驰
国家大豆加工产业技术创新中心,植物蛋白创新与资源开发重点实验室,中国轻工业协会,北京工商大学,老年营养与健康重点实验室(北京工商大学),教育部,中国北京
摘要
背景
口腔微生物群对于维持口腔微生态平衡和全身健康至关重要。随着全球口腔疾病发病率的上升以及消费者对基于食品的健康干预措施的兴趣日益增加,了解饮食对口腔微生物群的调节作用已成为开发预防口腔疾病策略的研究重点。
范围与目标
本综述概述了口腔微生物在健康和疾病状态下在不同生态位(牙齿、牙龈、舌头、唾液)中的分布,并探讨了口腔微生物群的双重功能作用。在健康状态下,它们通过抑制病原体、调节免疫系统和稳定环境来维持微生物平衡;而在病理状态下,菌群失调会引发口腔疾病,并与系统性疾病相关联。本文旨在阐明食物如何通过调节微生物群、改善微环境及介导微生物相互作用来影响口腔健康,从而为食品干预措施提供理论依据。
主要发现与结论
多样化的口腔微生物群通过有益的相互作用维持健康,但在菌群失调时可能导致龋齿等疾病的产生,这对整体健康具有影响。对于非发酵食品,可利用的碳水化合物会成为致龋细菌的培养基,而膳食纤维、多元醇等成分可以通过抑制毒力基因表达和调节炎症来降低致病性。发酵食品则通过益生菌及其代谢产物抑制致病细菌、调节免疫系统并恢复口腔微生物平衡。尽管已有令人鼓舞的证据,但在菌株特异性效应、宿主差异及长期临床结果方面仍存在关键空白。未来的研究应重点阐明相关机制,并制定个性化的饮食策略以维护口腔健康。
引言
口腔健康贯穿人的一生,与全身健康密切相关。它不仅直接影响进食、呼吸和说话等基本功能,还与多种系统性疾病密切相关(WHO,2024年)。作为人体内第二多样的微生物群落,口腔微生物群在维持口腔健康中起着核心作用。
口腔是一个复杂的生态系统,栖息着多种微生物,包括细菌、真菌、病毒、古菌和原生动物,统称为口腔微生物群。在健康状态下,这些微生物群与宿主保持动态平衡,对稳定口腔环境、抑制病原体定植和调节局部免疫反应起着关键作用(Sedghi等人,2021年)。然而,一旦这种微生物平衡被打破,机会性病原体(如变异链球菌(S. mutans)、牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)和核梭杆菌(F. nucleatum)会大量繁殖。它们产生的酸和毒素会破坏口腔环境,导致龋齿、牙周炎、口臭和口腔念珠菌病等多种口腔疾病。同时,口腔微生物群失调不仅影响局部健康,还会通过口腔-肠道轴等途径影响远端器官,从而与多种系统性疾病的发生和发展密切相关(Rajasekaran等人,2024年)。
目前口腔疾病的常规管理主要依靠机械清创(如刷牙、使用牙线、专业洁治)和化学制剂(如含氟牙膏和氯己定漱口水)(Rocco等人,2025年)。然而,这些方法存在局限性,包括依从性差、清洁效果不佳、可能破坏微生物平衡或导致药物耐药性。因此,迫切需要能够精确调节微生物群、恢复微生物平衡并提供安全可持续解决方案的替代或补充策略。通过营养干预来调节口腔微生物群以促进健康已成为牙科、微生物学和营养学交叉领域的研究重点。
饮食成分包括特定的宏量营养素(如碳水化合物、蛋白质、脂肪酸)和微量营养素(如维生素、矿物质),以及生物活性化合物(如多酚)。这些成分的作用机制多样,包括竞争性排斥、调节毒力表达、改变局部pH值和氧化还原状态以及调节宿主免疫反应。例如,可利用的碳水化合物可以为致龋细菌提供能量,而某些膳食纤维、多元醇和多酚可以抑制病原体生长并促进有益微生物的转变。
本综述旨在全面整理和分析现有证据,探讨不同食物成分如何影响口腔微生物群和口腔健康。它将研究发酵食品(作为益生菌和后生物质的来源)和非发酵食品成分在调节微生物群中的作用,并探讨其背后的分子和生态机制。此外,本文还将讨论饮食干预在预防和管理口腔疾病方面的转化潜力,从而为制定基于食品的健康策略提供科学依据。
作为一篇叙述性综述,本文综合了来自广泛研究的发现,包括机制研究、临床前研究和临床研究。本文不遵循系统综述或荟萃分析的正式流程,而是旨在提供关于食物成分如何调节口腔微生物群和影响口腔健康的全面定性概述。
口腔不同区域的微生物分布与特征
口腔是一个复杂的动态生态系统,将人体与外部环境连接起来。其独特的物理、化学和生物学特性为微生物的定植和繁殖创造了多样的生态位。作为人体内第二大微生物群落,口腔容纳了800多种细菌,以及真菌、病毒、古菌和原生动物(Escapa Isabel等人,2018年)。这些微生物在口腔中占据不同的生态位
可利用的碳水化合物
碳水化合物是影响口腔微生物群和硬组织健康的最直接和最重要的饮食因素之一。可利用的碳水化合物,包括游离糖(如葡萄糖、果糖、蔗糖)和可消化淀粉,对龋齿和牙周病等口腔疾病有显著影响。其中,蔗糖是最关键的致病因素,它不仅是一种高效的可发酵底物
结论
本综述系统地总结了口腔微生物群在健康中的双重作用,以及食物成分对口腔微生物群组成、结构和功能的调节作用,强调了饮食干预在维持微生物平衡和预防龋齿、牙周炎等疾病方面的潜力。然而,现有证据主要来自针对单一营养素的研究或简化的体外模型。
未引用参考文献
Argando?a Valdez等人,2021年。CRediT作者署名声明
陈思宇1:撰写 - 原稿、方法学、可视化。张晓涵1:撰写 - 原稿、方法学、正式分析。王冉:研究、正式分析。刘园:研究、正式分析。陈彤彤:验证、研究。李赫:验证、概念化。张驰*:撰写 - 审稿与编辑、方法学、监督。刘新奇*:监督、验证。资助
本工作得到了国家重点研发计划(2021YFC2101405)的支持,以及食品科学与工程双一流学科建设项目的资助(BTBUYXTD202207)。