我們的腸道中擁有大量的細菌、真菌和病毒等，所有這些微生物組成了我們的腸道菌群。它們並不是我們身體不受歡迎的客人，不會對我們的健康構成威脅，相反，它們對我們身體的正常執行是必不可少的，它們的活動以多種方式對我們的身體發揮有益作用。儘管每一個微生物的貢獻微乎其微，但是團結就是力量，數萬億的微生物共同努力對身體的幫助是不可忽視，也是不可或缺的。
今天我們就來細說一下腸道菌群的主要功能，這是腸道細菌的日常：
1、消化功能
我們的身體細胞想要從所攝入的食物中獲益，我們必須將食物分解成足夠小的營養顆粒，以便穿過腸壁並透過血液輸送到身體各個部位的細胞中。
胃、肝、胰和腸分泌的消化液都有助於將食物分解成小顆粒：蛋白質會分解成氨基酸，脂肪會分解成脂肪酸，碳水化合物會分解成葡萄糖，等等。
雖然消化液能夠完成這些工作的很大一部分，但它們不能完成全部。食物中的一些營養成分可能會躲過它們，這有三方面的原因：
- 有些食物或多或少的含有膳食纖維，它們不受消化液的作用。
- 膳食纖維形成食物組織的框架，會困住某些營養。
- 當一些食物顆粒到達腸道時，它們仍然體積過大，消化酶無法對其產生任何有意義的影響，消化過程尚未完全完成。
那麼，這些未被消化的營養物質是否就註定著無法被使用了呢？當然不是，腸道微生物會對其進行轉化利用。它們可以產生分解膳食纖維的酶，並減少大顆粒的體積。這個過程會釋放一些被困住的營養，包括氨基酸、碳水化合物和維生素等等。
這些食物的最終轉化除了給人類宿主提供更多的營養外，更重要的是為了腸道細菌自己的利益。事實上，它們也需要養活自己才能生存，而它們的食物就是我們無法消化的那些食物。它們會釋放被困在裡面的剩餘營養物質，從而使它們得以生存。
這些消化過程是在生活在腸道不同區域的兩種主要細菌的幫助下進行的，一類是發酵細菌，另一類是腐敗細菌。
發酵細菌在小腸的後半部分、升結腸和超過一半的橫結腸中發酵分解食物，在此過程中釋放能量。這些細菌的發酵過程針對的是長碳水化合物鏈，比如澱粉，但也針對穀物、水果、蔬菜等中的膳食纖維。
我們的消化液不能消化膳食纖維，但是，腸道細菌能夠轉化利用它們，它們會分解膳食纖維，從而釋放出它們所含有的營養物質。人體中的這一過程類似於草食動物消化道中發生的過程。
例如，奶牛在食草時攝入了大量的纖維，它們的消化也需要來自腸道菌群的幫助。白蟻由於食用木材也會攝入大量纖維，它們的消化同樣需要細菌的幫助，它們有非常活躍的腸道菌群，可以幫助分解木材中的纖維。
秋天從樹上落下的樹葉在地上形成了厚厚的地毯，土壤中的細菌使它們分解並轉化為腐殖質。同樣的過程也發生在堆肥中，當各種廢料受到發酵細菌的作用時，它們就會變成極好的肥料。
回到人體消化道，在分解食物過程中發生的發酵的結果之一是產短鏈脂肪酸，比如乙酸、丙酸和丁酸。它們不僅為腸上皮細胞提供能量來源，也會創造一個微酸性的腸道環境，促進發酵細菌的茁壯成長，同時不利於有害細菌的繁殖。
腐敗細菌在橫結腸的後段和降結腸中集中。它們會分解任何未消化的食物顆粒。這些不是纖維，因為它們在前面已經被腸道細菌發酵轉化，而是未完全消化的蛋白質和澱粉的殘留物。
這些食物顆粒會透過細菌腐敗分解產生氨、吲哚、糞臭素、酚類、硫化氫、肉毒胺等廢物。因為它們是鹼性的，這些物質使降結腸成為鹼性環境，這有利於腐敗細菌的生長。
細菌的發酵和腐敗的聯合作用使食物在透過腸道的不同部分時得以完全消化。雖然細菌只是簡單地完成消化液的工作，但它們對於身體來說絕對是必不可少的，沒有它們就無法運作。
2、營養吸收
食物所提供的營養物質透過消化後，它們需要被吸收，細胞才能從中受益。這種吸收發生在腸黏膜中，或者更準確地說，是覆蓋在小腸壁上的細小的指狀的腸絨毛。90-95%的營養物質吸收發生在小腸的後半部分，只有 5-10%發生在結腸的末端。
當小腸排空或幾乎排空時，腸壁會自行摺疊形成皺褶，當充滿食物時它們會展開。皺褶減少了吸收的可能性，因為這樣暴露出來的腸細胞更少，而營養物質需要透過這些腸細胞進入血液。
相反，當腸道充滿食物時，它們的腸壁會被拉伸，這有助於營養物質被吸收，然後進入血液。腸道中也充滿了健康和豐富的微生物，可以促進營養的吸收。
在腸道水平有效吸收營養是身體健康的基礎。透過這種方式，身體充分受益於食物提供的營養。
3、合成維生素和其它營養素
維生素和氨基酸通常被認為對健康至關重要，因為身體本身不能產生這些物質，所以我們必須給身體供應這些營養素。然而，最近的研究表明，由於其高產酶，腸道微生物能夠合成其中的一些營養素。
腸道菌群可以產生的營養物質包括：
- 維生素B12
- 維生素B1（硫胺素）
- 維生素B6
- 維生素B9（葉酸）
- 維生素PP（煙酸）
- 維生素H（生物素）
- 維生素K
- 多種氨基酸
由腸道微生物合成的營養物質本身並不能滿足人體的所有需求，然而，對於腸道菌群強大而活躍的人來說，它們是一種有用的補充。
4、抗毒功能
無數有毒物質可以進入生物體並損害其健康。一旦成功，它會攻擊、傷害或破壞這種生物體的細胞，導致功能性病變，在某些情況下甚至會導致死亡。
腸道微生物也無法逃脫這種威脅。儘管它們很小，但它們仍然是可以被某些毒藥傷害或摧毀的。然而，它們並非毫無防備，像所有生物一樣，它們可以發起反擊。它們主要在它們自己製造的酶的幫助下來實現這一點。這些酶將透過使它們失效或將它們分解成沒有危險屬性的更簡單的元素來中和毒物，然後這些元素要麼在這種狀態下被清除，要麼被重新吸收到血液中以供身體使用。
腸道微生物非常容易中毒，因為我們現在吃的食物通常可能會攜帶有毒物質進入體內，比如除草劑、殺蟲劑、食品新增劑、汙染產生的毒物等。因此，生活在我們腸道中的細菌首先要面對它們。此外，這些細菌與數以萬億計的其它微生物共享有限的生存空間，每一種微生物都會產生部分有毒的廢物。為了生存，腸道微生物必須能夠中和這些毒物。
當腸道細菌中和有毒物質時，它其實是在努力自我保護，而不是為了拯救人類，但我們可以從它們的努力中受益。透過保護自己免受攻擊，它們也在幫助我們，因為原本能夠使我們生病的毒藥，至少是其中的一部分，在它們有機會傷害我們之前就被腸道細菌中和了。
由於數量眾多，腸道微生物可以進行大量的解毒工作。據估計，這項工作與肝臟的工作相當，肝臟在解毒方面被認為是體內最強大的器官。因此，腸道微生物為身體提供了“第二肝臟”，使其能夠自我清潔和淨化。
5、腸道轉運功能
許多人或多或少患有嚴重的便秘，這是因為他們的腸道轉運遲緩。要使腸道轉運以最佳速度正常執行，必須有許多不同的條件。其中一些是常識，例如，腸道必須得到足夠的粗纖維和水，另外就是需要擁有健康和平衡的腸道菌群。腸道細菌可以透過多種方式使腸道轉運正常化。
- 消化層面的作用
腸道蠕動收縮的主要目的是使食物透過整個腸道向前移動，它的設計非常智慧。如果食物在腸道的特定部位沒有被完全消化，它們就不會被進一步向前推動，使蠕動運動減慢以完成食物的轉化。然而，腸道微生物會透過將食物分解成小顆粒，促進這些轉化並消除減緩蠕動收縮的需求。透過這種方式，蠕動運動不再受阻礙，而是得到支援。
- 糞便準備
消化過程完成並吸收所有營養物質後殘留的食物垃圾必須轉化為均勻溼潤且具有柔軟稠度的糞便，這樣才很容易被身體排出。這項將食物殘渣轉化為糞便的工作是腸道微生物的職責，尤其是結腸微生物。當腸道菌群健康且微生物豐富時，糞便的製備速度很快，腸道轉運也很容易。
- 產生乳酸
腸道蠕動收縮只有在受到刺激時才會發生，遍佈腸壁的神經在其中發揮重要作用。刺激的一部分來自膳食纖維與腸壁的摩擦，另一部分來自腸道充滿食物時腸壁的擴張。但是，蠕動也可以透過刺激物質來觸發，例如乳酸，這是腸道細菌發酵的副產物。乳酸會刺激蠕動肌的神經末梢，從而促進腸道轉運。
- 刺激腸道黏液的產生
當腸道微生物與腸壁的黏膜接觸時，它們會產生輕微的刺激作用。為了減輕這種影響，黏膜會分泌一種保護性黏液，促使糞便很容易沿著腸壁滑動。這種黏液的作用方式與發動機中的機油相同。事實上，就像發動機在沒有足夠的機油作為潤滑劑的情況下無法正常運轉一樣，只有當有足夠的黏液時，腸道才能推動它們所含的物質透過它們。當然，肝臟分泌的膽汁也會為腸道提供額外的潤滑。
6、免疫防禦
腸道菌群的另一個作用是它對人體免疫防禦系統的貢獻。骨髓、脾臟和淋巴腺是人體免疫系統的主要器官，但其實腸道微生物也同樣重要。此外，腸道菌群可以非常有效地保護身體免受微生物的攻擊。它的作用是雙重的：它能直接殺死來自體外的有害微生物，也能刺激人體免疫系統更好地發揮作用。
- 屏障效應
腸道菌群、它們所佔據的腸道領土表面、它們所定植的腸道部位以及它們所需求的食物部分之間保持著一種微妙的平衡。這種平衡是外來微生物入侵者無法輕易破壞的。這些入侵者很難在腸道內紮根並繁殖，因為腸道領土已被腸道菌群佔滿，它們無法獲得賴以生存的生存空間，而且它們還缺乏營養。這使得腸道菌群成為了對抗致病菌的屏障，它可以阻止致病菌在腸道或身體其它部位造成感染。
這種屏障效應可能很完整，在這種情況下，新的入侵者無法獲得任何立足點；也可能是部分的，它會允許少數細菌找到自己的空間，但數量太少，不足以構成任何健康威脅。
當發生腸道菌群失衡時，屏障效應明顯不足，在這種情況下，致病菌的生長和繁殖沒有阻礙，最終可能導致感染。比如，抗生素對細菌不加選擇的破壞常常會延伸到腸道菌群。當腸道菌群遭受破壞時，它會為其它微生物提供生存空間。由於屏障效應已經消失，病原微生物現在可以進入這些空間，透過繁殖，它們通常是大量感染的來源。
- 抗菌作用
腸道是腸道菌群中所有微生物賴以生存的環境，它們需要這個環境才能生存，所以沒有一個微生物願意將空間讓給入侵者。它們會與這些入侵者戰鬥，並試圖透過釋放具有侵略性的有毒物質來摧毀它們，這些物質其實就是抗菌素。
這也是腸道微生物擊敗進入人體的一部分致病微生物，從而防止它們攻擊我們的方式，但是這隻有在腸道菌群健康的情況下才會發生。
- 刺激淋巴細胞的產生
淋巴細胞是免疫系統的小戰士，機體所產生的用來識別和攻擊入侵細菌和毒素的淋巴細胞有50%在消化道。腸道菌群可以透過刺激免疫系統的小“戰士”也就是淋巴細胞的產生，來參與身體的免疫防禦。
腸道菌群的組成一直在改變，因為它會根據來自體外的有害和有益微生物的到來而變化。因此，免疫系統必須不斷監測進入腸道的微生物，這要歸功於腸道中的漿細胞和派爾集合淋巴結。
漿細胞類似於T淋巴細胞和B淋巴細胞，它們也有能力檢測危險的微生物並分析它們的特徵。它們會利用獲得的資訊，產生能夠中和並摧毀這些入侵者的物質免疫球蛋白，也就是抗體。它們有能力殺死細菌或阻止細菌繁殖，或者阻止它們附著在腸壁上，從而確保它們將隨糞便排出體外。
派爾集合淋巴結是腸道黏膜內的細胞簇，以B淋巴細胞為主。和漿細胞一樣，它們也能產生抗體，但數量要多得多。
由於從體外進入的細菌種類不同，腸道菌群變得更加多樣化，導致產生的抗體種類更加多樣化。因此，身體有一個更大的抗體庫，它可以用來防禦任何可能出現的感染。
- 增強免疫系統
豐富的腸道菌群對免疫系統還有另一個重要的好處。對漿細胞和派爾集合淋巴結的強烈要求不僅使它們變得更強大，能夠產生更多的抗體，還確保了它們繁殖時產生抗體的細胞數量增加，從而進一步增強身體的防禦能力。這符合“功能創造器官”的自然法則，換句話說，對一個器官的需求越大，它在履行其職能時就會變得越強大、越有效。這樣，無數的抗體不僅會在腸道中發揮作用，必要時還會在被致病微生物攻擊的身體其它部位發揮作用。事實上，血液可以很容易地將它們輸送到全身。
由於我們與外部細菌和其它微生物的多次接觸，使免疫系統保持活躍和有效。因此，為了避免感染而試圖過度殺菌消毒其實是不對的，這一過程實際上會降低免疫系統的有效性，因為它減少了可用抗體的數量。
- 抗炎作用
腸道菌群的抗感染功能也伴隨著抗炎作用。炎症實際上是由於對組織的攻擊引起的，罪魁禍首可能是細菌也可能是有毒物質。腸道細菌有很強的對抗這兩種炎症的能力，這要歸功於它們的抗菌和抗毒的功能。因此，它們的作用具有抗炎作用。
一些腸道微生物會分泌抗炎物質，因此當這些微生物的數量減少到低於正常數量時，就更容易發生炎症性疾病。以克羅恩病為例，其特徵性症狀為腸黏膜炎症、腹痛和腹瀉，患有這種疾病的人腸道中棲糞桿菌屬和厚壁菌門細菌比沒有患這種疾病的人要少得多，當這些腸道細菌數量充足時，它們會釋放一種或多種物質防止腸道黏膜發炎。
總而言之，腸道菌群承擔著許多職責，它在消化中發揮作用，促進營養物質的吸收，製造多種維生素和氨基酸，中和毒素，並刺激腸道轉運。同時，腸道菌群在人體的免疫系統中扮演著重要的角色，它的存在可以阻止致病菌在腸道中紮根，它能產生抗菌物質，殺死危險的細菌，它還能刺激淋巴細胞和抗體的產生，它的抗菌和抗毒特性還使其發揮抗炎作用。這就是腸道細菌的日常，它們就是這樣日復一日的為我們的健康保駕護航。
腸道菌群就是驅動人類健康的引擎，它透過這些功能在維持整體身心健康中發揮重要作用。透過健康的飲食和生活方式，賦予好菌力量，恢復腸道菌群的健康平衡，讓壞菌無可乘之機，讓數以萬億計的細菌小夥伴能夠和諧共生，這才是我們維持身心健康的最好方式。
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