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不同种类的纤维如何影响微生物群

健康 89xy 1个月前 (09-27) 20次浏览

科学家研究了一系列纤维来源,显示了哪些纤维分子有益于小鼠模型中的一组肠道细菌。

不同种类的纤维如何影响微生物群

哪些纤维来源最适合微生物?

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西方饮食通常饱和脂肪和糖含量高,纤维含量低。但有大量证据表明,我们的饮食方式与我们的肠道微生物群不一致。

我们的微生物乘客对我们的健康至关重要。它们帮助我们消化食物,对免疫系统至关重要,并且可能与更广泛的健康方面有关,例如精神和心脏代谢健康。

今年早些时候,今日医学新闻报道了世界卫生组织委托进行的一项荟萃分析,该分析表明,每天摄入25-29克纤维与降低2型糖尿病、心脏病、中风和结肠癌的发病率有关。

虽然医生建议一些人根据特定的健康状况,如炎症性肠病,遵循低纤维饮食,但对大多数人来说,高纤维饮食对肠道健康至关重要。

美国人饮食指南建议31-50岁的成年女性每天消耗25.2克纤维,同一年龄段的成年男性每天消耗30.8克纤维。

但是什么样的纤维来源是最好的,我们的肠道微生物对纤维中的哪些分子有反应?

密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院的一组研究人员与国际合作者一起,从长远的角度来回答这些问题,开发他们所说的微生物群导向食品,以改善我们的健康。

并非所有的纤维都是平等的

“纤维被认为是有益的,”华盛顿大学医学院爱迪生家庭基因组科学和系统生物学中心教授兼主任杰弗里·戈登博士解释说。

“但是纤维实际上是许多不同成分的非常复杂的混合物。此外,在食品制造过程中以不同方式加工的不同植物来源的纤维具有不同的成分,”他继续说道。”不幸的是,我们缺乏关于这些差异及其生物学意义的详细知识.”

为了测试不同的纤维来源如何影响肠道细菌的数量,戈登博士和他的同事们转向老鼠。

他们研究中的动物是在无菌条件下繁殖的,这意味着它们没有自己的肠道微生物群。相反,他们每个人都收到了一个由20种常见肠道细菌类杆菌组成的鸡尾酒,该团队已经从人体肠道中分离出了这些细菌。

每只老鼠随后吃了4周的特定饮食,由添加纤维的基础饮食组成。

基础饮食含有大量饱和脂肪和少量水果和蔬菜。该团队将此作为西方饮食的模型,西方饮食通常脂肪含量高,纤维含量低。在每种基础饮食中,他们添加了不同的纤维类型。

该小组测试了34种不同来源的膳食纤维,包括豌豆蛋白、柑橘皮、柑橘果胶、番茄皮、柑橘纤维、苹果纤维、燕麦壳纤维、可可、木薯种子和米糠。总之,这导致了144种不同的饮食组合。

然后,他们分析了20种不同的细菌菌株对不同纤维来源的反应。

正如他们在论文中解释的那样,总共有21种组合具有显著的效果,使研究人员能够识别这些菌株的“独特的营养收获能力”。

具体而言,多形芽孢杆菌
丰度在柑橘果胶和豌豆纤维存在下增加,而卵形芽孢杆菌
水平在大麦β-葡聚糖和大麦麸皮存在下增加。研究中导致类杆菌
菌株成员增加的其他纤维是高分子量菊粉、抗性麦芽糊精和车前。

深入研究后,该团队确定了纤维制剂中的哪些生物活性碳水化合物为不同的菌株提供了首选的食物来源。

第一作者迈克尔·L·帕特诺(Michael L. Patnode)是与戈登博士合作的博士后研究员,他解释说:“我们的实验表明,在豌豆纤维中,活性分子成分包括一种叫做阿拉伯聚糖的多糖,而在从桔皮中回收的柑橘果胶中,另一种叫做高半乳糖醛酸的多糖是细菌繁殖的原因。”

该小组还研究了研究中的一些类杆菌菌株在不同的纤维来源下如何相互作用。他们发现菌株之间的等级关系对每种纤维都是特定的。

“一个健康的人类肠道微生物群具有很大的菌株水平多样性,”研究小组在论文中解释道。“对于那些寻求开发下一代微生物群导向疗法的人来说,确定代表给定物种的哪些菌株作为主要候选益生菌剂或纳入合生元(益生元加益生菌)配方是一项核心挑战。”

“破解有益微生物渴望的饮食成分的密码是设计增进健康的食品的关键。”

杰弗里·戈登博士


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