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BBC Focus:肠道菌群应被看作一个新器官,它和大脑同等重要

2017-12-01  中国生命...

文章来源:微生物组创新创业者


导读:国际著名期刊《BBC Focus》最新一期封面推荐文章《Rewild your diet》,来自伦敦国王学院的Tim Spector教授,探讨了饮食和环境与人肠道菌群的关联。本文对该文章进行解读,并增加了7月BBC Food Program和CNN 7月份相关报道内容,分享给大家。原文链接见文末。


《Rewild your diet》文章里探讨了一个很有趣的话题,如果你与世界上最古老的猎人吃相同的食物,你的肠道微生物会发生什么变化? 主人公Tim Spector教授应邀与哈扎人共同生活,体验3天哈扎饮食,并对3天前和3天后的粪便样品进行检测分析。



结果表明,尽管只体验了3天哈扎饮食,Tim Spector教授的肠道微生物多样性增加了20%,并且出现了来源于非洲的特殊菌群。而且,肠道中能够抵抗肥胖和炎症的细菌水平提高。但是,当Tim Spector教授回到伦敦之后,恢复了往日的饮食习惯和环境,他的肠道菌群又回到了原来的状态。虽然这种影响是短时的,但进一步提示了饮食对肠道菌群的深刻影响,甚至与人体健康之间的关联。



背景介绍


作为世界上最古老的猎人,哈扎族人已经在非洲东部生活了40000多年,现存人口数量大约为1000,其中完全保持原始饮食和生活方式的约为200~300名。研究表明,哈扎人可能拥有着地球上最丰富的肠道菌群,据统计,他们肠道菌群多样性要比美国人高出40%,比英国人高出30%,并且拥有许多独一无二的菌种。这得益于他们丰富的食物构成,比如,一个普通的哈扎人,一年会吃将近600种动植物食物(西方人一年少于50种),并且由于食物的季节性,狩猎的生活方式,他们的肠道菌群组成也呈现四季变化[1]



 哈扎族人的一天饮食


早餐:猴面包树广泛存在于哈扎族人生存的地区,果实是哈扎族人的主要饮食来源之一,具有坚硬的外壳,易于裂开。富含维生素、脂肪,当然还有大量的纤维。其维生素C含量是单个橙子的三倍。将果实溶解在水中,搅拌获得浓稠的液体,作为早餐“粥”食用。


零食:树上的野生浆果,最常见的是Kongorobi浆果,与人工栽培浆果相比,纤维和多酚的含量高出20倍,食用后作为肠道菌群的强大燃料。


午餐:某种块茎,从地里挖出来,像一根尖锐的棒子,非常坚韧。稍经加热处理,直接食用。


甜点:尚未加工处理的金橙蜂蜜,还带着幼虫的蜂巢,蜂巢充满了脂肪和糖类,幼虫提供蛋白质,为哈扎人的提供充足的能量。


晚餐:豪猪,罕见的美味,狩猎获得。经过简单解剖,皮肤和珍贵的器官,如心、肺,肝立即食用。其余的脂肪肢体被带回营地共同进食。



大量文献和Tim Spector教授的最新研究均证实了饮食和环境对一个人的肠道菌群影响显著


我们或许无法像哈扎人一样生活在森林里,过着游牧狩猎的生活,但是我们可以通过调整自己的饮食,使我们的肠道菌群更加健康。对此,Tim Spector教授也给出了建议,通过“重建食谱、创造环境”来恢复饮食的野性。



其中,特别提到了以下三类食物应足量摄入,分别为不可消化吸收碳水化合物(纤维)、多酚和发酵食品


三类食物需足量摄入


1、不可消化吸收的碳水化合物(纤维)


指人类肠道中不含有其水解酶,不能被消化成小分子物质,因而不能被吸收的糖类,包括低聚糖(如棉子糖、水苏糖、低聚果糖等)和多糖(如纤维素、果胶、木质素等)


普通人每天不可消化吸收的碳水化合物的摄取量大约为20g,这是不足的,需要通过摄入一些高纤维含量食品如韭菜、洋葱、大蒜等,以达到每日>40g摄入量


效能


不可消化吸收的碳水化合物直接到达大肠,经微生物发酵利用,因此它们是很好的微生物碳源来源,可以被微生物利用后为宿主提供能量和碳源。以低聚果糖为代表的不可消化吸收的碳水化合物(益生元),只刺激有益菌群的生长,在整个过程中,他们可以改善肠道环境,为机体带来健康益处[2]



很多研究表明,饮食中缺少不可消化吸收的碳水化合物会降低肠道中细菌的多样性;相反,富含不可消化吸收的碳水化合物的饮食大多可以增加肠道中双歧杆菌和乳杆菌含量。除了低聚糖,其它不可消化吸收的碳水化合物(如抗性淀粉、全谷类大麦)的摄入,被证明可以增加肠道中瘤胃球菌属和罗氏菌属含量。


除了对微生物组成带来影响,不可消化吸收的碳水化合物在机体代谢和免疫方面也有贡献。与无该成分的饮食相比,摄入不可消化吸收的碳水化合物可以降低促炎因子IL-6的水平和餐后葡萄糖水平[3]。简单来说,不可消化吸收的碳水化合物不仅可以促进有益菌生长,保持肠道平衡,而且可以促进产生短链脂肪酸,强化肠相关淋巴组织功能


   2、多 酚         


多酚是在植物性食品中发现的、具有潜在促进健康作用的化合物,存在于一些常见的植物性食物,如可可豆、红酒、大豆、番茄、葡萄、绿茶等。多酚作为一种抗氧化剂,具有较好的清除自由基的作用,从而对机体慢性病起到预防作用。


效能


肠道菌群关联研究发现,多酚通过抑制有害菌、促进有益菌生长而保持肠道稳态。有研究表明,食用富含多酚的食物可以增加肠道中双歧杆菌和乳杆菌的相对含量



膳食多酚,包括儿茶素、黄酮醇、花青素、原花青素等已有大量研究证实它们对机体有积极的抗氧化作用。进一步研究发现,食用可可豆可以显著增加血浆高密度脂蛋白,显著降低血浆三酰甘油和C反应蛋白浓度。


鞣花丹宁补充结果表明,鞣花丹宁的补充可以促进AKK菌、丁酸弧菌的生长[4]


槲皮素补充结果表明,槲皮素的摄入可以显著改变肠道菌群组成,并且抑制与肥胖相关细菌的生长,如韦荣球菌、芽孢杆菌和圆柱形真杆菌[5]


并且多酚具有很强的抑菌作用,可以抑制金黄色葡萄球菌和伤寒沙门氏菌的生长。此外,食用水果、红酒、绿茶等富含多酚的食品后,均观察到相关梭菌含量的降低。


 3、发酵食品       


发酵食品作为世界上最传统的食物之一,已被证实其含有丰富的微生物资源,并且微生物的新陈代谢在发酵食品的色、香、味、态等特征及食品安全等方面发挥着重要作用。


传统发酵食品种类繁多,如发酵乳制品、发酵谷物类(酒、醋)、发酵蔬菜(泡菜)、发酵豆制品(豆豉、酱油、腐乳)、发酵植物根或块茎、发酵肉制品(火腿)、发酵海产品[6]


效能



以奶酪为例,其微生物群落由各种细菌、酵母和霉菌组成,对Cotija奶酪进行研究,结果表明乳杆菌、明串珠菌和魏斯菌属是 3 个主要的优势菌群,另外还有属于 31 个门的 500 多种细菌和古细菌;致病菌如沙门氏菌、单增李斯特菌、布鲁氏杆菌、分支杆菌均未发现。并且Cotija 奶酪与多种风味形成有关的微生物代谢主要涉及支链氨基酸和游离脂肪酸的代谢,同时与细菌素的产生和免疫相关的基因也被发现[7]


  健 康 建 议 


除了饮食相关的研究,Tim Spector教授发现住在乡村的人的肠道菌群多样性较城市居民更高,建议人体增加与大自然接触的时间。文章的最后,Tim Spector教授还提出了一些其它的健康建议,简单概括则为:少吃零食;少吃人工甜味剂;避免抗生素的使用。


 肠道菌群作为“第二大脑”,其重要性逐渐被大多数人所熟知,Tim Spector教授的研究为我们带来了一个新视角,我们不必像哈扎人一样原始生活,就可以通过调整自己的饮食结构,改善环境,为自己创造一个更健康的肠道环境。


参考来源:

[1]Smits, S. A., et al. (2017). 'Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania.' Science 357(6353): 802-806.

[2]Sonnenburg, E. D. and J. L. Sonnenburg (2014). 'Starving our microbial self: the deleterious consequences of a diet deficient in microbiota-accessible carbohydrates.' Cell Metab 20(5): 779-786.

[3] Schley, P. D. and C. J. Field (2002). 'The immune-enhancing effects of dietary fibres and prebiotics.' Br J Nutr 87 Suppl 2: S221-230.

[4]Lin, J. (2011). 'Effect of Antibiotic Growth Promoters on Intestinal Microbiota in Food Animals: A Novel Model for Studying the Relationship between Gut Microbiota and Human Obesity?' Front Microbiol 2: 53.

[5]Etxeberria, U., et al. (2015). 'Reshaping faecal gut microbiota composition by the intake of trans-resveratrol and quercetin in high-fat sucrose diet-fed rats.' J Nutr Biochem 26(6): 651-660.

[6]Tamang, J. P., et al. (2016). 'Review: Diversity of Microorganisms in Global Fermented Foods and Beverages.' Front Microbiol 7: 377.

[7]Gao, X., et al. (2017). 'Polyphenol- and caffeine-rich post-fermented Pu-er tea improves diet-induced metabolic syndrome by remodeling intestinal homeostasis in mice.' Infect Immun.


原文链接:

http://www.sciencefocus.com/issue/future-without-illness

http://www.bbc.co.uk/programmes/b08wmmwq

http://edition.cnn.com/2017/07/05/health/hunter-gatherer-diet-tanzania-the-conversation/index.html


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