腸道微生物可能會變得挑食-這就是為什麼

腸道微生物可能會變得挑食-這就是為什麼
TL Furrer /快門

我們出於各種原因選擇食物,包括個人喜好,供應,成本和健康狀況。 但是我們還應該考慮腸道微生物的偏好, 新的研究 發表在Cell建議書中。

我們腸道中的細菌(統稱為微生物群或微生物組)生活在纖維和其他化學物質中,這些化學物質來自我們所食用的食物。 “纖維”是一個涵蓋廣泛的術語,涵蓋了許多基於糖的分子(多醣)。 尚不清楚單個植物多醣如何影響有益腸細菌的不同種類的生長。

雖然我們知道吃更多不同植物性食物的人 擁有更多樣化,更健康的微生物,對於哪種細菌更喜歡哪種食物的確切了解較少。

為了找出每種細菌喜歡的食物,上述研究的作者發表在《細胞》雜誌上,在無菌條件下飼養小鼠,並給它們提供了20種不同種類的人類腸道細菌。 在實驗開始時,所有小鼠都有一組相似的腸道微生物。 然後,他們以高脂肪,低纖維飲食為動物餵食,這在美國很常見。 補充了由水果和蔬菜製成的34純化纖維製品。

研究人員觀察了動物的飲食如何改變它們的微生物群。 他們發現某些細菌更喜歡使用不同的纖維補充劑,並且當可獲得他們最喜歡的食物時,腸道中這些微生物的比例就會增加。 例如,吃很多豌豆纖維的小鼠的細菌比例更高 擬桿菌(Bacteroides thetaiotaomicron) 在實驗結束時。

但是食物纖維並非僅由一種化合物組成。 它們通常含有各種長鏈多醣,如果沒有腸道細菌的幫助,我們將無法分解它們。 為了準確找出哪些多醣分子增加了特定微生物的數量,另外的實驗研究了各種細菌。 為了 擬桿菌(Bacteroides thetaiotaomicron)例如,豌豆纖維中一種叫做阿拉伯聚醣的分子驅動著豐度的增加。

腸道微生物可能會變得挑食-這就是為什麼
擬桿菌屬喜歡吃豌豆纖維。 SherSor /快門


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操作微生物組不是那麼簡單

微生物組是由數十億細菌組成的複雜社區。 重要的是要了解我們吃的食物如何影響整個微生物組,而不僅僅是單個細菌。 僅提供特定類型的纖維並不能保證特定細菌會吃掉它。 而且,如果兩種競爭的細菌都喜歡相同的食物,一種有益而另一種可能有害,那麼如何確保更健康的物種獲得最大的份額並蓬勃發展呢?

為了了解哪些微生物首先獲取了營養,研究人員在不同細菌種類之間進行了食物競爭。 他們使用塗有熒光纖維分子的磁珠來觀察哪種細菌代謝每種纖維類型,以及其他細菌的存在如何影響他們的選擇。

可以預料的是,當細菌數量眾多且喜愛的食物數量有限時,細菌會競爭某些纖維。 重要的是,研究人員發現細菌可以適應環境的變化。 一些物種能夠適應其他喜歡相同纖維的物種的存在,轉而使用不同的食物來源。 其他微生物仍然決心要吃自己喜歡的食物。

這對我們的微生物群意味著什麼? 這表明某些菌株可以更輕鬆地適應飲食的變化,而這些菌株可能是建立有彈性的腸道群落的最佳菌株。

還有很多東西要學習

越來越清楚的是,我們 對腸道微生物組的組成有深遠的影響,因此對營養和健康也有巨大的影響。 但是,在我們真正了解真實食物對我們現實生活中的微生物群的影響以及腸道細菌如何影響我們的健康之前,我們還有很多工作要做。

我們與倫敦國王學院,馬薩諸塞州總醫院,斯坦福大學和ZOE的同事一起,開展了全球最大的研究(PREDICT),研究個體及其獨特的微生物群對不同食物的反應。 到目前為止,結果表明,同一食物在人與人之間存在巨大且一致的差異。 即使是同卵雙胞胎,也可以分享100%的基因以及大部分的成長和環境, 對相同食物的反應截然不同.

更令人驚訝的是,在我們的研究中,同卵雙胞胎的微生物種類比無血緣關係的人略多,這可能有助於解釋營養反應的差異。 在研究結束時,我們希望在公民科學家的幫助下闡明飲食,微生物組和個人反應之間的複雜關係。 食物和我們的健康.

科學家對尋找通過故意改變腸內居民來控制食物反應和改善健康的方法感興趣。 發現不同類型的纖維和細菌之間的聯繫表明,細胞研究人員確定的分子最終可以用於所謂的微生物群定向食品中,以增加腸道中特定有益細菌的數量並促進微生物組多樣性。

在他們的實驗中測試的許多纖維補充劑都是由湯和冰沙等產品製成的水果和蔬菜皮製成的。 這些產品可以提供可持續的,廉價的纖維,可以很容易地摻入食品中。 但是,在我們開始以這種方式修補腸道居民之前,我們需要知道如何安全地進行操作-鼓勵“好”細菌並控制“壞”細菌-為每個人創造正確的細菌平衡。談話

關於作者

蒂姆斯佩克特,遺傳流行病學教授, 倫敦國王學院

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.


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