近年来，人们对饮食如何通过肠道微生物群影响大脑功能的研究越来越感兴趣，但这个话题在很大程度上仍未得到充分研究。最近的一次评论文章，由拉吉夫R。拉坦从大脑和心智研究所（BMRI）在纽约，他探讨了这一具有挑衅性的想法高纤维饮食可以通过增加结肠中的丁酸盐来预防大脑的神经退化．
膳食衍生底物影响结肠细菌群落结构和代谢。短链脂肪酸由微生物发酵形成的SCFA对结肠和全身宿主健康都有重要影响。特别是丁酸盐，主要是通过结肠中的细菌发酵抗性淀粉（例如块茎）和低聚果糖（FOS）（例如香蕉和芦笋）合成的。哺乳动物细胞也可以在较低浓度下产生丁酸，并且可以在植物油和动物脂肪中发现（例如，黄油是丁酸最丰富的膳食来源）。
丁酸盐一个分子是否具有广泛的生物学功能，使其具有治疗目的的吸引力. 已经证明，它通过组蛋白去乙酰化酶抑制对哺乳动物细胞中的基因表达产生直接影响，尽管这种影响并非仅针对组蛋白。由于许多常见的神经疾病表现出组蛋白乙酰转移酶（HAT）活性降低，因此它是一种潜在的神经疾病治疗方法。丁酸钠（NaB）具有神经营养作用在帕金森病的小鼠模型中，在顺铂诱导的听力损失中，以及在疾病相关或毒性诱导的痴呆（如阿尔茨海默病）中。这些效应导致行为结果的改善，包括学习和记忆，这可以通过参与促进细胞存活、可塑性和再生的基因的上调来解释。
此外,，丁酸盐可以作为能量代谢物协助产生三磷酸腺苷(ATP)。. 它是结肠细胞的首选能量来源，本综述的研究人员假设，如果大脑中能够达到足够的丁酸水平，它可以被用作能量底物，就像在结肠中一样。这将是一个重要的结果，因为在许多神经系统疾病（例如阿尔茨海默病，大脑从疾病的早期阶段起就降低了葡萄糖的利用率）中，大脑会出现能量稳态失调。除了代谢作用外，丁酸可能有助于纠正继发于脑葡萄糖利用率降低的与疾病相关的脑线粒体功能障碍。
最后不能不提丁酸可作为G蛋白偶联受体(GPCR)激活剂. 一些GPCR已被确定为SCFA的受体靶点。引人注目的是，丁酸通过激活GPR109a诱导抗炎作用，GPR109a是一种在结肠细胞、T细胞和小胶质细胞中表达的GPCR。据认为，这种受体可能是治疗帕金森病的良好靶点。
现有数据显示，肠道菌群、丁酸盐和大脑之间有很强的联系。根据在小鼠模型中进行的一项研究，无论是丁酸盐产生菌还是灌胃NaB都可以恢复无菌小鼠的血脑屏障通透性。此外，喂食富含可发酵纤维的食物的老鼠在接触脂多糖后恢复得更快，神经炎症减弱。综合这些数据，作者假设从膳食纤维发酵中提高丁酸盐可能有助于对宿主健康产生有益的神经和免疫作用．
就人类而言，高纤维饮食对记忆和认知的有益影响正开始被探索。几项研究表明益生菌可以通过增加丁酸盐产生菌来降低健康受试者和慢性疲劳综合征受试者的心理压力．然而，由于异常菌群的肠道渗透增加，血液中SCFAs的升高可能对自闭症谱系障碍儿童不利。
综上所述，高纤维饮食可以通过提高肠道中的丁酸盐来预防和/或治疗大脑疾病。为了阐明丁酸盐对包括神经退行性疾病和心理疾病在内的大脑疾病可能的药理有益作用，还需要进行更多的研究。
参考:
阿利姆一世;布尔萨;丁酸盐、神经表观遗传学和肠道微生物群:高纤维饮食能改善大脑健康吗?神经症. 2016; 内政部：10.1016/j.neulet.2016.02.009。
