沉迷快餐，人類腸道中存在數(shù)千年的它們正在消失

李木子

即使是嚴(yán)格的素食主義者也需要微生物幫助消化植物。盡管人類口腔、胃和腸道中的酶可以分解糖果、土豆中的簡單碳水化合物，但不能分解植物細(xì)胞壁的關(guān)鍵成分——纖維素。事實(shí)上，人體依靠腸道細(xì)菌來完成這項(xiàng)工作。

不久前，相關(guān)研究人員稱，數(shù)千年前，人類可能首次從奶?；蚱渌雌c動(dòng)物身上獲得了這些有益微生物。然而，該研究小組得出結(jié)論，現(xiàn)在，這些微生物在一些人群中正變得越來越稀少，尤其是在工業(yè)化國家。

這可能歸咎于人類越來越沉迷于快餐和包裝食品。美國哈德遜醫(yī)學(xué)研究所微生物學(xué)家Samuel Forster說，食用高度加工食品“似乎改變了這些細(xì)菌群落，而這些變化可能對人類健康產(chǎn)生不利影響”。

幾年前，以色列本·古里安大學(xué)微生物生態(tài)學(xué)家Itzik Mizrahi和Sarah Morais發(fā)現(xiàn)，一種名為cttA的基因不僅存在于奶牛腸道細(xì)菌中，也存在于人類腸道微生物中。人體依賴腸道細(xì)菌將膳食纖維分解為副產(chǎn)品，如短鏈脂肪酸，以保持免疫系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并幫助完成新陳代謝。微生物學(xué)家在深入研究人類腸道微生物組，即腸道組織中各種細(xì)菌的混合物之前發(fā)現(xiàn)了一種處理纖維素的細(xì)菌，但它缺乏cttA基因。

Morais、Mizrahi和同事想知道在人類腸道微生物中能否發(fā)現(xiàn)其他的奶牛細(xì)菌基因，于是他們開始尋找含有cttA的其他微生物和其他基因。這些基因能夠編碼一種被稱為纖維素體的分子復(fù)合物，這種復(fù)合物可以分解纖維素，對奶牛和其他反芻動(dòng)物的消化至關(guān)重要?？茖W(xué)家掃描了近5000個(gè)牛腸道微生物DNA樣本和92143個(gè)人類腸道微生物DNA樣本，最終確定了62個(gè)完整的人類和奶牛微生物基因組，并進(jìn)行了分析。

研究小組報(bào)告稱，通過比較這些基因組中的纖維素體編碼基因，他們發(fā)現(xiàn)3種人類腸道微生物的纖維素體與奶牛細(xì)菌的纖維素體非常相似。Mizrahi認(rèn)為，早期農(nóng)民可能在大約1萬年前的馴化初期處理這些奶牛糞便時(shí)，首次獲得了這些細(xì)菌。一旦進(jìn)入人體，這些反芻動(dòng)物的微生物就會(huì)適應(yīng)新環(huán)境，變得多樣化。

為了更好地了解這段歷史，研究人員在墨西哥和美國西南部1000至2000年前的人類糞便，以及現(xiàn)代狩獵采集者和農(nóng)民的糞便中尋找纖維素降解細(xì)菌。他們將所有這些數(shù)據(jù)與工業(yè)化國家的人類微生物數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較。

研究表明，幾個(gè)世紀(jì)以來，在工業(yè)化國家中，特定的纖維素降解細(xì)菌菌株已經(jīng)減少甚至消失，這很可能是因?yàn)槟抢锏娘嬍持泻休^少纖維素，而這些微生物需要纖維素才能茁壯成長。超過40%的古人樣本中含有這些細(xì)菌，而1/5的現(xiàn)代狩獵采集者和農(nóng)民樣本中也有這些細(xì)菌。但研究小組報(bào)告稱，在丹麥、瑞典、美國和中國等地，只有不到1/20的人擁有這些細(xì)菌。研究人員說，如果沒有這些細(xì)菌，消化纖維素將非常困難。

比利時(shí)根特大學(xué)微生物生態(tài)學(xué)家Tom Van de Wiele說：“歸根結(jié)底，工業(yè)化似乎使我們的腸道失去了豐富的微生物多樣性。通過剝奪飲食中的膳食纖維，我們失去了使腸道更健康的微生物?！?/p>

然而，丹麥技術(shù)大學(xué)生物化學(xué)家Bernard Paul Henrissat表示，未來還需要做更多工作確定纖維素是否真的被人體腸道微生物分解。如果是的話，是哪種細(xì)菌分解的。美國密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)家Eric Martens也質(zhì)疑這些細(xì)菌的工作方式是否與它們在奶牛中的消化方式匹配。他指出，反芻動(dòng)物需要很長時(shí)間才能分解纖維素，在人體內(nèi)，這些細(xì)菌可能只處理更易消化的纖維素。