《自然》：节食的时候肠菌竟会帮忙！
来源：奇点网
在20多年的人生中，奇点糕总在问自己：人为什么会长肉?
其实总结起来就是两点：吃得多，动得少。
不过也有人比较特殊，他们吃掉的东西没有按照正常比例被吸收，很多营养成分流失了。那么这是谁的锅呢?是肠道微生物。
这个答案好像并不令人感到惊讶?但实际上，科学家们一直都没有直接证据证明这一点。
在最近的《自然》杂志上[1]，来自美国国立糖尿病、消化及肾脏疾病研究院(NIDDK)和加州大学旧金山分校的研究人员进行了一项人体试验。他们发现，节食或服用抗生素都会对肠道微生物造成干扰，导致粪便中流失的营养成分增加，这表明，在人类中，肠道微生物会影响营养的吸收。
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众所周知，我们吃的食物会在肠道中被消化，转化为能量，进入人体循环，但通常利用度无法达到100%，一些能量会流失，随着粪便一起排出体外。对于不同的人来说，能量流失也有不小的波动，在2%-9%之间[2，3]。也就是说，流失少的人，几乎是完全吸收了摄入的能量，而损耗多的人，则有将近1/10都“浪费”了。
导致了这种差异的是谁?在过去的十年中，动物模型上的研究大都把矛头指向了肠道微生物，但是人体研究还很少。
于是研究人员招募了27名不吸烟的健康志愿者，包括17名男性和10名女性，年龄为35.1±7.3岁。
他们进入临床研究中心，进行31天的试验，在非饮食干预阶段，都采用体重维持饮食方案(WMD，20%能量来自蛋白质，30%来自脂肪，50%来自碳水化合物)，一个月后，体重上下浮动不超过1%。一共有25人完成了这部分试验。
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在试验的第一个干预阶段，25人被随机分为两组进行交叉试验。两组志愿者分别被分配到过量进食组(OF，WMD总能量的150%)和进食不足组(UF，WMD总能量的50%)，进行3天的试验，然后经历3天的洗脱期(恢复WMD)，两组再交换进行试验。
试验的第二个干预阶段，志愿者依然被随机分组，口服万古霉素或安慰剂。两组志愿者在性别、年龄、体重、BMI、体脂百分比和葡萄糖稳态方面没有显著差异，也都没有出现不良反应。
在第一阶段的试验后，研究人员发现，热量摄入的差异导致营养吸收也出现了显著差异。虽然从绝对数值上看，OF组的能量流失比UF组要高(257.4±91.2kcal/dvs。123.5±32.4kcal/d)，毕竟摄入的多，流失的自然也多，但是按照流失的百分比算的话，UF组就要高于OF组(8.9±3.7%vs。5.8±1.9%)了!另外，UF组从食物摄入到成为粪便排出体外花费的时间也更短。
在第二阶段的试验中，万古霉素和安慰剂组志愿者采用同样的饮食方案，摄入的能量也是一样的，但万古霉素组在绝对能量流失和能量流失百分比上都要显著高于安慰剂组(260.1±66.5kcal/dvs。176.8±79.5kcal/d;8.4±1.9%vs。5.8±2.2%)。
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这两个阶段的试验表明，节食和抗生素会导致更大比例的摄入能量的流失。而根据过去的研究我们知道，饮食的改变和抗生素的使用都会对肠道菌群造成扰动，在这项试验中，通过16SrRNA测序，研究人员也观察到了，和试验开始前相比，志愿者们的肠道菌群结构确实发生了变化。
总的来看，节食对肠道菌群的扰动程度要低于万古霉素。节食没有改变微生物的多样性，但是改变了一些微生物的丰度，而万古霉素不仅降低了微生物多样性，还从门这一分类层面上就改变了微生物的丰度。
安慰剂组和万古霉素组肠道微生物组成对比安慰剂组和万古霉素组肠道微生物组成对比
在这两个因素对肠道菌群造成的干扰中，研究人员找到了一个共同点：它们都使Akk菌(Akkermansiamuciniphila)的丰度增加了。Akk菌大家都不陌生，就是那个有减肥、抗2型糖尿病等一系列好处的肠道微生物，说到这个，奇点糕忽然觉得，Akk菌能在不影响食物摄入量的前提下达到减肥的效果，说不定也和它影响能量吸收有关系?当然这个猜测还需要更多的研究去证实。
为了把肠道微生物扰动和营养吸收之间的关系锤得更实，研究人员又进行了分子层面的研究。他们对志愿者的微生物基因组进行了功能上的分析，发现和前面提到的试验结果相似，饮食干扰组对代谢通路相关基因的影响有一些，但并不是很大，而万古霉素的影响则非常强烈，有760个基因受到影响。
受到影响的代谢通路主要指向了与糖发酵产生短链脂肪酸——丁酸有关的几个通路，这表明服用万古霉素可能会影响细菌代谢，减少丁酸盐的产生。
志愿者血浆代谢组的检测证明了这一点，在节食和服用万古霉素的志愿者中，丁酸盐的水平确实降低了。丁酸盐是肠道微生物代谢的终产物，血浆丁酸盐的水平也是肠道微生物对摄入营养物质的利用能力的一个标志物[4]。
总的来说，这项研究证明，减少食物摄入和服用抗生素都会导致摄入能量的流失增加，血浆中丁酸盐减少，而这些变化是通过改变肠道菌群组成产生的。未来，研究人员还希望能在更大规模的人群中验证这一发现。
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