益生菌和智能廁所:利用微生物化學物質保持苗條和健康的新時代

益生菌和智能廁所:利用微生物化學物質保持苗條和健康的新時代

自亞歷山大·弗萊明發現青黴素在培養皿上自然生長以來,我們已經意識到微生物產生的化學物質的力量。 但我們最近才意識到它們的巨大潛力。

微生物研究現已成為科學中最熱門的話題之一,包括多種條件 心臟疾病, 肥胖和食慾 和情緒的變化,似乎與我們內心的微生物有關。

我們體內微生物的收集被稱為我們的微生物群,其中大部分100萬億(細菌,病毒,真菌和寄生蟲)都集中在我們的腸道結腸中。 雖然它們的數量與我們自己的人體細胞相似,但它們的基因數量比我們的數量多200倍。

這些微生物基因的每一組都像一個化學工廠,抽出數千種化學物質,提供維生素和許多控制我們免疫系統,新陳代謝和大腦功能的必需代謝物。 我們現在可以通過飲食改變單個腸道微生物組(例如,通過食用大量纖維或魚油),這開闢了許多令人興奮的機會,將食物用作藥物。


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我們的最新研究成果發表於 “自然遺傳學,揭示了我們吃什麼,我們的腸道微生物處理它的方式以及我們如何在我們的身體中積累脂肪,特別是在我們的腰圍附近之間的相互作用。

我們收集了500雙胞胎對的糞便樣本,並測量了微生物產生的800生化化合物 - 糞便代謝物。 我們能夠識別腸道中的關鍵生化物質,預測特定人的腹部脂肪量。 眾所周知,我們擁有的腹部脂肪越多,我們就越有可能患上2型糖尿病和心髒病等疾病。

我們的研究結果表明,我們的腸道細菌化學活性僅受我們基因的控制(低於20%)。 其餘的受環境因素影響 - 主要是飲食。 這是令人興奮的,因為不像我們的基因和我們在腹部發育脂肪的先天風險,這種風險在整個生命過程中都不會改變,我們的腸道微生物可以更容易地進行修飾。

雖然可以通過健康捐贈者的糞便移植進行徹底的改變,但肥胖的結果卻是如此 仍然無法預測。 更常規的治療方法是飲食(如高纖維飲食或發酵食品),益生元(食物或“使”腸道微生物“受精”的化學物質)和益生菌(已知有益的活微生物,如乳酸桿菌)。 現在腸道健康有一個新概念:後生物學。 這些是來自腸道微生物的細菌產物或代謝副產物 我們體內的生物活動.

一個生物的垃圾......

如果我們想利用後生物,我們需要為他們提供最大化生產所需的精確食品,或者我們可以合成這些化合物並將它們添加到我們的飲食或藥物中。

作為我們最新研究的一部分,我們建立了一個“腸道代謝組”數據庫,將各種益生元化合物與微生物聯繫起來,這可以幫助其他科學家創造理想的定制腸道環境。

例如,許多人服用omega-3補充劑,但試驗令人失望。 我們 最近發現 omega-3是有益的,因為它會使腸道細菌產生其他物質(一種叫做n-氨基甲酰谷氨酸的糞便代謝物,它具有抗炎作用,對我們有益)。 但並不是每個人都可以從它們的微生物混合物中生產這種化學物質,這解釋了為什麼這些補充劑並不總是有效

益生菌和智能廁所:利用微生物化學物質保持苗條和健康的新時代 媽! 我們再次用完智能廁紙了。 埃文·洛恩/Shutterstock.com

現在,在這個領域工作的科學家們的目標是確定腸道細菌產生的生物菌,幫助我們的身體有效地分配脂肪,這樣我們就可以用它來減少肥胖和糖尿病。

在不久的將來,智能馬桶或智能衛生紙將為我們提供我們腸道中產生的代謝物的快照,以及用於消除任何不平衡的食物。 這種獨特的快照可能是通過個性化營養操縱我們的微生物群的關鍵。 在後生物學的新時代,我們可以開始挖掘我們數以萬億計的微生物每天產生的巨大隱藏藥房,以保持我們的健康。談話

關於作者

Tim Spector,遺傳流行病學教授, 倫敦國王學院 和Cristina Menni,研究員, 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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