膳食中的生物活性化合物(包括多酚、生物碱、木脂素以及氨基酸衍生物)对人类健康具有显著影响,但其效果受到生物利用度低的限制。摄入的多酚中仅有5-10%能在近端胃肠道被吸收;其余部分在结肠微生物群的作用下转化为多种生物活性代谢物。越来越多的证据表明,这些由微生物产生的代谢物(而非原始化合物)才是发挥系统健康作用的主要介质,因为它们具有更高的生物利用度、代谢稳定性、抗炎和抗氧化活性,并且在调节宿主代谢和信号通路方面具有更强的特异性。由于肠道微生物群组成的差异,不同个体产生的代谢物种类各异,从而形成了不同的代谢表型(称为“代谢型”),这些代谢型显著影响临床和营养反应。本文综述了膳食多酚、氨基酸、硫代葡萄糖苷及相关底物在微生物体内生物转化的最新研究进展,并探讨了这些转化途径对代谢、心血管代谢、神经认知和免疫功能的影响。我们还评估了新兴的协同共生疗法(即结合特定多酚或生物活性前体的益生菌组合)在标准化和增强有益微生物代谢物生成方面的作用。这些协同共生策略能够将原本不产生代谢物的微生物转化为生产者,减少个体间代谢物产量的差异,并改善代谢功能障碍、炎症相关疾病及衰老相关的临床结果。综上所述,基于代谢物的协同共生疗法为精准营养学提供了有前景的方向。通过整合宏基因组学、代谢组学和计算建模技术,可以实现对个体代谢产物生成能力的个性化预测,加速针对微生物群的干预措施的应用。