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膳食纤维重要性是维持肠道菌群生态多样性

发布时间:2019-05-31

肠道微生物和疾病健康水平存在密切关系,其中微生物的多样性是反应健康水平的关键指标,那么到底哪些因素影响微生物多样性,有研究认为是饮食因素,尤其是饮食成分中的纤维素,因为膳食纤维中包含一种能供给细菌微生物营养的成分,科学家将这种成分称为微生物相关碳水化合物。其实就是这种成分不能被人体小肠吸收,或者人体没有消化这种成分的酶,但是又可以被细菌代谢,也就是那种不能被细菌利用的成分也不算这种物质。

这种物质被发现是维持肠道细菌多样性的重要因素,zui近有学者发现,这种食物成分不仅是维持肠道细菌多样性的因素,而且能跨代产生作用,如果连续几代吃缺乏这种成分的食物,肠道细菌多样性会越来越差,或者说外婆妈妈的饮食能在后代子女体内的细菌多样性产生累积效应。从细菌多样性角度看,为了后代的健康,做父母的你我也要健康饮食。斯坦福大学医学院Justin Sonnenburg教授发现,肠道微生物到底健不健康,问题出在上几代人身上。1月13日,斯坦福大学的Sonnenburg教授团队联合哈佛大学和普林斯顿大学的研究人员将这一研究成果发表在《自然》杂志上。

现在西方人肠道微生物多样性要远远差于那些生活在欠发达地区还保持着传统农耕文明饮食习惯的人。这一现象可能与一种叫做微生物相关碳水化合物(Microbiota-accessiblecarbohydrates,MAC)的物质有关。MAC在塑造肠道微生物生态中起到重要的作用,MAC主要存在于含纤维的饮食中,是某些肠道微生物的主要能量来源。

随着人类从农业社会进入工业化的社会,人类饮食中的膳食纤维在食物中所占比例逐渐下降。据营养学家统计,现代人类饮食中的膳食结构仅为农耕社会的1/3~1/5。医生和营养学家一直以来都在呼吁人类增加膳食纤维的摄入量,以预防因饮食结构不合理而导致的肠道微生物失衡,进而引发各种疾病。科学家普遍认为,人类多种疾病与肠道微生物失衡有关,例如,肥胖、高血压、糖尿病、心脑血管疾病,甚至精神疾病。

人体内消化纤维素的酶很少,大部分食物纤维人类自身是不具备消化能力的,这部分食物的消化主要依靠寄居在人类肠道中的微生物。这些微生物在从纤维中获取生存物质的同时,可产生了一些对人体生理和免疫系统产生影响的小分子物质。如果长期食用低纤维食物,肠道里消化纤维的细菌就会慢慢被淘汰掉,zui终只能维持在一个很低水平,或彻底消失。Sonnenburg的研究是这样的。先给小鼠接种人类的肠道微生物,给这种动物吃低纤维食物。然后研究每代小鼠肠道微生物的多样性,观察恢复高纤维饮食能否使小鼠肠道微生物恢复到初始状态。

研究结果发现,长期食用低纤维食物小鼠,肠道微生物菌群多样性会明显降低。*代小鼠通过恢复高纤维饮食,肠道菌群多样性可以在一定程度上得到恢复,但是低纤维饮食持续几代之后,即使食用加强版的高纤维食物,肠道微生物也恢复不了。如果将高纤维饮食小鼠的肠道微生物移植给肠道菌群已经失衡的小鼠,这些小鼠的肠道微生物多样性会得到一定的恢复。

加拿大阿尔伯塔大学微生物生态学家Jens Walter认为该研究有开创性,因为发现低纤维饮食导致的肠道微生物消失的速度是让人震惊的。Sonnenburg认为,尽管他们的研究模型不能直接证明人类生活方式的转变是导致肠道菌群变化的原因,但是可以证明低纤维饮食对肠道微生物的多样性是不利的。如果这一现象在人体内证实,那么因社会进步带来的饮食方式的改变,无疑会进一步加剧现代人类肠道菌群失衡速度。