腸道微生物和我們的健康息息相關(guān),是越來(lái)越廣為人知的認知。其中最引人關(guān)注的,大概是它們和肥胖的關(guān)系。
化胖為瘦的腸道微生物
圣路易斯華盛頓大學(xué)的杰弗瑞·戈登(Jeffrey Gordon)教授團隊在這一領(lǐng)域做了很多有趣的研究,例如,通過(guò)有名的“胖瘦雙胞胎實(shí)驗”:他們發(fā)現,胖人和瘦人的腸道微生物差異明顯,后者的微生物更多樣;將胖人的腸道菌群移植給小鼠,小鼠會(huì )變胖;而瘦人的腸道菌群則讓小鼠變瘦。
得到啥人的菌群,小鼠的體型就會(huì )像他一樣丨杰克遜實(shí)驗室官網(wǎng)
Gordon團隊還做過(guò)一個(gè)略重口的實(shí)驗,他們將分別移植了瘦人和胖人腸道菌群的小鼠飼養在一塊,由于小鼠們有吃便便的行為,這樣它們廝混幾天就可以交換腸道微生物了。那么,胖子和瘦子的腸道微生物,誰(shuí)更厲害呢?
結果令人心安,有著(zhù)瘦人腸道菌群的小鼠沒(méi)有受它的同伴的影響,更讓人鼓舞的是,有著(zhù)胖人腸道菌群的小鼠吃了它的瘦鼠小伙伴的便便后,本來(lái)應該變胖的它們也保持了正常的體型,它們的腸道微生物也逐漸變得和瘦鼠類(lèi)似了。
是什么讓瘦人的腸道微生物這樣厲害?研究者發(fā)現,4種擬桿菌發(fā)揮了關(guān)鍵作用。它們像攻城略地的戰士,從瘦人腸道到小鼠腸道,再一路攻占到胖鼠體內,減緩脂肪積累,改變新陳代謝。
不過(guò),只有在小鼠被喂食低飽和脂肪高膳食纖維的健康食物時(shí),這些擬桿菌才能發(fā)揮作用。
“變瘦菌”也挑食
那么,如何養出能幫助保持身材有益健康的腸道微生物呢?如今我們已經(jīng)知道了幾種厲害的擬桿菌,但它們得拿膳食纖維做糧草,不然沒(méi)力氣干活。不過(guò),正如我們會(huì )挑食,它們也不會(huì )對所有的纖維一視同仁,戈登團隊的最新研究發(fā)現,這些擬桿菌會(huì )偏愛(ài)某些膳食纖維里的特定成分。
膳食纖維來(lái)源多種多樣
膳食纖維本質(zhì)上是多糖,碳水化合物的一種。有的多糖能被我們消化利用,例如淀粉和糖原;而膳食纖維沒(méi)法被我們直接消化,吃起來(lái)也有些索然無(wú)味,但我們腸道的微生物小伙伴們卻很好這一口。它們能消化膳食纖維,產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,影響人體健康。
膳食纖維來(lái)源多樣,水果蔬菜豆類(lèi)谷物里都有它們的身影;結構多樣,分子大小支鏈結構各有不同。哪種才是擬桿菌的最?lèi)?ài)?腸道微生物們之間又是如何相互競爭和維持和平的?
豌豆大麥,各有所愛(ài)
研究者給無(wú)菌小鼠們移植了從一個(gè)瘦人腸道培養出的20種細菌,其中包括能化胖為瘦的4種擬桿菌 。先給小鼠們喂食高飽和脂肪低膳食纖維的不健康飲食,接著(zhù)在食物里添加不同的膳食纖維組合,研究這些纖維對腸道微生物群落組成和蛋白表達的影響。
實(shí)驗里測試的膳食纖維多達34種,從常見(jiàn)的蘋(píng)果甘蔗玉米大豆,到不那么常見(jiàn)的黑麥菊粉奇亞籽,甚至到人們不怎么吃的米糠玉米麩橘子皮。研究者將這些纖維兩兩搭配出144種組合,一種為主,一種為輔,喂食小鼠一周,然后檢測腸道細菌的此消彼長(cháng)狀況,特別是4種擬桿菌的變化。
他們發(fā)現,所謂蘿卜青菜各有所愛(ài),有的細菌喜歡豌豆,有的喜歡大麥,我們熟知的大腸桿菌喜歡洋車(chē)前草。有化胖為瘦技能的擬桿菌則偏愛(ài)豌豆纖維里的阿拉伯聚糖,以及柑橘皮里的高聚半乳糖醛酸。此外,他們還鑒定出了擬桿菌里負責消化這些纖維活性成分的蛋白。
不過(guò),腸道菌群也會(huì )面臨“僧多粥少”的情形,對于好吃的纖維,擬桿菌之間會(huì )互相競爭。為了更直觀(guān)地顯示在小鼠體內腸道菌群是如何處理膳食纖維的,研究者開(kāi)發(fā)了人造食物顆粒,在磁性小玻璃珠上附上不同的纖維多糖和熒光標記,喂給移植了不同腸道菌群的小鼠,再回收這些玻璃珠測量殘留的多糖。這些生物傳感器可以揭示纖維多糖和腸道菌群之間的復雜關(guān)系,以后還能用于食品科學(xué),例如,鑒定開(kāi)發(fā)出能幫助人類(lèi)減肥的膳食纖維活性成分。到時(shí)候,可以不用逼自己吃柑橘皮或者麥糠,直接補充有膳食纖維活性成分就好。
當然,和很多其他有趣的研究一樣,這個(gè)研究是拿小鼠做的,并且移植給它們的腸道微生物只來(lái)自一個(gè)人,更別提還有基因的影響了。要弄清楚人類(lèi)腸道微生物和食物之間的復雜關(guān)系,還有很多工作要做。在那之前,還是乖乖地多吃膳食纖維吧。
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