人体肠道微生物组与营养代谢、机体健康状态息息相关，相关领域的研究在过去十几年飞速发展。营养与肠道菌群的互作关系探索正在成为营养学的前沿领域，已经成为精准营养研究必不可少的组成部分。本书系统梳理了营养素、食物、膳食模式等不同层面的营养因素对于肠道茵群的影响，以及肠道菌群对于营养与疾病关系的调节作用。此外，总结了基因组、代谢组与蛋白质组等多组学手段和机器学习等算法进展在研究营养与肠道菌群关系中所起到的重要作用，并进一步从统计方法和生物信息学的角度提供了肠道菌群分析的流程和实践指南。最后，展望了营养与肠道菌群研究的未来趋势，提出开展营养微生物组队列研究的重要性，强调了非细菌的肠道菌群与营养互作研究的价值。本书为读者总结了最新的领域研究进展，构建了营养与肠道菌群互作关系研究的知识体系，为读者围绕营养与肠道菌群的跨学科研究提供了入门指南和重要参考。

第1章 食物、营养与健康概述

1.1 现代营养学发展历程

1.2 营养素与健康

1.2.1 维生素、矿物质、鱼油膳食补充剂

1.2 2三大产能营养素(脂肪、碳水化合物与蛋白质)

1.3 食物组、膳食模式与健康

1.4 精准营养与单样本随机对照试验(n-of-1试验)概述

1.4.1 精准营养

1.4.2 基于n-of-1单样本随机对照试验的营养干预研究

1.5 小结与展望

第1章 食物、营养与健康概述

1.1 现代营养学发展历程

1.2 营养素与健康

1.2.1 维生素、矿物质、鱼油膳食补充剂

1.2 2三大产能营养素(脂肪、碳水化合物与蛋白质)

1.3 食物组、膳食模式与健康

1.4 精准营养与单样本随机对照试验(n-of-1试验)概述

1.4.1 精准营养

1.4.2 基于n-of-1单样本随机对照试验的营养干预研究

1.5 小结与展望

参考文献

第2章 肠道菌群研究进展

2 1 肠道菌群的初始定植与稳定

2.1.1 产前因素对生命早期肠道菌群的影响

2.1.2 分娩方式对生命早期肠道菌群的影响

2.1.3 早产与肠道菌群初始定植

2.1.4 母乳喂养与生命早期肠道茵群的发展

2.2 肠道菌群与宿主健康

2.2.1 肠道菌群与代谢相关疾病

2.2.2 肠道菌群与自身免疫性疾病

2.2.3 肠道菌群与神经相关疾病

2.2.4 肠道菌群与其他疾病

2.3 宿主基因、环境与肠道菌群

2.3.1 宿主遗传对肠道菌群的影响

2.3.2 环境因素对肠道菌群臼勺影响

参考文献

第3章 宏量营养素与肠道菌群

3.1 碳水化合物与肠道菌群

3.1.1 碳水化合物的分类

3.1.2 肠道菌群与碳水化合物的消化、吸收和代谢

3.1.3 碳水化合物对肠道菌群的影响

3.1.4 肠道菌群利用碳水化合物调节宿主代谢

3.2 脂类与肠道菌群

3.2.1 脂类的分类

3.2.2 膳食脂肪酸与肠道菌群的关系

3.2.3 膳食脂肪酸与肠道菌群的互作机制

3.2.4 膳食脂肪酸、肠道菌群互作与宿主健康

3.3 蛋白质与肠道菌群

3.3.1 肠道菌群影响膳食蛋白质的消化、吸收及代谢

3.3.2 膳食蛋白质对肠道菌群组成及功能的影响

3.3.3 肠道菌群酵解蛋白质产物及其健康效应

3.4 小结与展望

参考文献

第4章 微量营养素与肠道菌群

4.1 维生素与肠道菌群

4.1.1 脂溶性维生素

4.1.2 水溶性维生素

4.2 矿物质与肠道菌群

4.2.1 常量矿物质元素与肠道菌群

4.2.2 微量矿物质元素与肠道菌群

4.3 小结与展望

参考文献

第5章 膳食纤维与肠道菌群

5.1 膳食纤维

5.1.1 膳食纤维的定义和来源

5.1 12膳食纤维的分类

5.1.3 膳食纤维的理化特性

5.2 膳食纤维对肠道菌群的影响

5.2.1 膳食纤维对肠道菌群结构的影响

5.2.2 膳食纤维对肠道菌群组成的影响

5.2.3 不同膳食纤维摄入量对菌群的作用

5.3 肠道菌群与膳食纤维代谢

5.3.1 膳食纤维是肠道菌群代谢的底物

5.3.2 肠道菌群与膳食纤维发酵

5.4 肠道菌群代谢膳食纤维的关键产物——短链脂肪酸

5.4.1 短链脂肪酸的生物合成、吸收和分布

5.4.2 短链脂肪酸是脱乙酰酶抑制剂

5.4.3 短链脂肪酸是G蛋白偶联受体的配体

5.5 膳食纤维与肠道菌群互作对疾病的影响

5.5.1 肠道黏液层完整性和肠腔内氧气水平

5.5.2 肥胖和2型糖尿病

5.5.3 免疫系统疾病

5.5.4 哮喘

5.5.5 神经系统

5.5.6 癌症

5.6 小结与展望

参考文献

第6章 膳食模式、食物与肠道菌群

6 1 膳食模式及食物与肠道菌群的关系

6.1.1 地中海饮食模式

6.1.2 健康饮食指数

6.1.3 植物性饮食

6.1.4 膳食多样性

6.1.5 以数据驱动的膳食评价模式

6.2 特殊人群膳食模式与肠道菌群的关系

6.2.1 素食

6.2.2 间歇性禁食

6.2.3 生酮饮食

6.2.4 低发酵饮食

6.3 单一食物组与肠道菌群的关系

6.4 转变膳食模式对肠道菌群影响的时间效应

6.4.1 短期膳食模式更迭对肠道菌群的影响

6.4.2 膳食习惯对肠道菌群的长期影响

6.4.3 长期与短期膳食模式对菌群的影响对比

6.5 个性化应答与精准营养

6.5.1 造成膳食个性化应答的潜在影响机制

6.5.2 基于肠道微生态的精准营养

6.6 个性化营养应答研究实例

6.7 小结与展望

参考文献

第7章 基因组学在营养与肠道菌群研究中的应用

7.1 基因测序技术在微生物研究中的应用

7.1.1 常见的微生物基因组测序技术

7.1.2 微生物组组成和功能的研究方法

7.1.3 微生物组遗传组成对宿主健康的影响

7.2 宿主遗传变异与肠道菌群的交互作用

7.2.1 宿主遗传对肠道微生物的影响

7.2.2 宿主遗传、营养与肠道菌群的关系

7.3 肠道微生物与宿主表观遗传修饰

7.4 小结与展望

参考文献

第8章 机器学习在营养与肠道菌群研究中的应用

8.1 机器学习概述

8.1.1 机器学习发展历程

8.1.2 机器学习基本概念

8.1.3 机器学习在肠道菌群研究中的应用

8.2 机器学习模型评估与选择

8.2.1 模型误差与过拟合

8.2.2 评估方法

8.3 监督学习方法

8.3.1 线性模型

8.3.2 决策树

8.3.3 集成学习

8.3.4 神经网络与深度学习

8.4 无监督学习方法

8.4.1 聚类

8.4.2 主成分分析

8.5 机器学习在精准营养研究中的应用

8.6 小结与展望

参考文献

第9章 代谢组学、蛋白质组学技术在营养与肠道菌群研究中的应用

9.1 代谢组学技术在营养与肠道菌群研究中的应用

9.1.1 代谢组学技术概述

9.1.2 代谢组学在营养研究中的应用

9.1.3 代谢组学在肠道菌群研究中的应用

9.2 蛋白

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