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生饮食与熟饮食对小鼠和人类肠道微生物都有明显的影响

加州大学旧金山分校和哈佛大学的科学家首次表明,烹饪食物从根本上改变了小鼠和人类的微生物组,这一发现对优化我们的微生物健康以及了解烹饪如何改变我们的微生物进化都具有重要意义。人类史前时期的微生物群落。

近年来,科学家发现,人类健康的许多方面-从慢性炎症到体重增加-都受到生活在我们体内和自身的大量微生物(统称为我们的微生物组)的生态健康的强烈影响。这个新兴领域激发了UCSF和整个生物医学研究的努力,以更好地了解我们的环境和行为如何通过塑造更健康的微生物群落来改善人类健康。

生饮食与熟饮食对小鼠和人类肠道微生物都有明显的影响

研究高级作者,微生物学和免疫学副教授彼得·特恩博格(Peter Turnbaugh)博士说:“我们的实验室和其他研究人员已经研究了各种饮食如何影响微生物组,例如素食和肉类饮食。”加州大学旧金山分校贝尼奥夫微生物学医学中心的执行领导。“我们惊讶地发现,没有人研究过烹饪本身如何改变肠道中微生物生态系统组成这一基本问题。”

这项新研究于2019年9月30日发表在《自然微生物学》上,代表了Turnbaugh与哈佛进化生物学家Rachel Carmody博士之间长达7年的合作。这项研究始于Turnbaugh是鲍尔(Bauer)独立研究员和Carmody在哈佛大学的研究生。

研究人员通过将生肉,熟肉,生地瓜或熟地瓜的饮食喂给动物群,研究了烹饪对小鼠微生物群的影响。之所以选择这种饮食,是因为先前的数据表明烹饪会改变食物中的营养成分和其他生物活性化合物。肉和块茎。

令研究人员惊讶的是,生肉和熟肉对动物的肠道微生物没有明显的影响。相反,生的和煮熟的甘薯显着改变了动物微生物组的组成,以及微生物的基因活性模式和它们产生的生物学上至关重要的代谢产物。研究人员使用种类繁多的蔬菜证实了他们的发现,并进行了Turnbaugh所谓的“疯狂科学家实验”,即为老鼠喂食各种生的和煮熟的红薯,白薯,玉米,豌豆,胡萝卜和甜菜。

他们将微生物的变化归因于两个关键因素:熟食可以使宿主在小肠中吸收更多的卡路里,而肠道内的饥饿微生物则更少。另一方面,许多生食都含有有效的抗菌化合物,这些化合物似乎直接损害某些微生物。

Turnbaugh说:“我们惊讶地发现这种差异不仅是由于碳水化合物代谢的变化所致,而且还可能是由植物中发现的化学物质所驱动。”“对我来说,这确实突出了考虑饮食中其他成分以及它们如何影响肠道细菌的重要性。”

Turnbaugh的研究小组与位于加利福尼亚州核桃溪的美国能源部联合基因组研究所的同事合作,对他们喂食小鼠的每种植物中烹饪产生的化学变化进行了详细分析,从而得出了简短的化合物清单。也许可以解释这些饮食如何影响动物的微生物组,这是他们目前正在进一步分析的问题。

在其他观察结果中,研究人员指出,原始饮食会导致小鼠体重减轻,他们想知道这是否是由于微生物变化引起的。但是,当研究小组将这些改变后的微生物组移植到生活在正常饮食状态下的老鼠体内时,正常喂养的动物反而增加了额外的脂肪,这似乎是自相矛盾的发现,研究人员说他们仍在进行研究。

最后,为了了解是否可以通过食用生或熟饮食的人类引发类似的微生物组变化,研究小组与哈佛大学研究生合作,后者也是一名专业厨师,为一小组研究准备了开胃的和实验可比较的生熟菜单参与者。参与者以随机顺序尝试每种饮食三天,然后将粪便样本提供给研究人员以分析其微生物群,这表明这些不同的饮食显着改变了研究参与者的微生物群。

“有趣的是,我们在啮齿动物中看到的烹饪效果也与人类有关,尽管有趣的是,两种物种对微生物组的影响方式有所不同,” Turnbaugh说。“我们对在人类中进行更大和更长的干预和观察研究非常感兴趣,以了解长期饮食变化的影响。”

Turnbaugh说,了解饮食如何影响微生物组对肠道微生物如何影响体重增加和人类健康的其他方面具有重要意义。他说,这项研究还提出了一个有趣的问题,即与人类相关的微生物在过去的几千年中如何进化,以适应我们的饮食文化,以及这是否可能对现代健康产生重要的副作用。

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