哥本哈根大学营养、运动与体育系的一项新研究增加了我们对肠道和肠道细菌生活的了解。研究表明，肠道环境的变化会影响肠道细菌的组成和活动。最终，这可能有助于解释为什么我们每个人的肠道细菌不同，以及为什么我们对相同的食物有不同的反应。
2021年，50名受试者在吃早餐时吞下了一个拇指关节大小的胶囊。胶囊随后开始通过胃、小肠和大肠收集关于pH值、温度和压力的信息。胶囊在12到72小时后随粪便排出体外，研究人员当时就注意到，每个人的肠道环境和通过肠道的时间都各不相同。
“例如，我们可以看到，胶囊在一些人的小肠中通过需要2小时，而在另一些人中则需要10小时。由于我们知道大多数营养物质是在小肠中吸收的，因此小肠通过时间的差异可能会影响我们吸收多少营养物质，以及有多少营养物质传递到大肠，那里肠道细菌开始发挥作用，”哥本哈根大学营养、运动与体育系副教授Henrik Roager说，他领导了这项研究。
以前，肠道活动主要通过粪便样本进行检查，这些样本与个人的饮食进行了比较。胶囊提供了更精确的肠道环境变化信息。
“胶囊意味着我们可以收集有助于解释消化、营养吸收和肠道运动模式个体差异的信息。这为我们提供了比以往通过饮食模式和粪便样本获得的更多知识，”Roager副教授解释道。
该研究发表在《自然微生物学》杂志上。
肠道环境：从酸性的胃到碱性的小肠
在消化系统的旅程中，胶囊和食物首先到达胃部。在这里，胶囊记录了非常低的pH值，因为胃部分泌的酸会分解食物。然后，食物和胶囊进入小肠。在这里，肠道细胞释放碱性的碳酸氢盐，中和胃酸，而营养物质被吸收。
未被消化的食物残渣和胶囊随后进入大肠，在这里食物被肠道细菌发酵。肠道细菌产生脂肪酸，导致结肠前部的pH值再次下降。然而，随着脂肪酸逐渐通过肠道壁被吸收，肠道细菌的活性发生变化，pH值沿着大肠逐渐增加。
“胶囊记录了所有这些pH值的变化，我们可以通过pH值的变化估计食物在肠道不同部分停留的时间。我们知道pH值是细菌生长和活性的关键因素，因此看到肠道环境和pH值与肠道细菌组成和活性的差异相关是合乎逻辑的。这意味着每个人肠道内的环境条件可以解释为什么我们的肠道细菌不同，”Roager说。
个性化营养
据Roager副教授介绍，新知识对未来营养指南非常有用。
“我们的结果显示，我们在肠道方面也是独一无二的，”Roager说。“我们通常假设我们所有人消化和吸收食物的方式和程度相同，但我们也看到情况并非总是如此。我们的研究进一步证明，个体对食物的反应不同，而我们肠道环境的差异可能在此中扮演了重要角色。”
结果表明，肠道的生理和环境在人类肠道微生物组和代谢的个体差异中起着重要作用。
研究事实
50名受试者吞下的胶囊尺寸为26 x 13毫米。测试对象在食用标准化早餐时同时吞下胶囊，早餐包括黑麦面包配黄油和果酱、一个煮鸡蛋、一份加坚果和蓝莓的纯酸奶和一杯水。
该研究由Nicola Procházková领导，她于2020-2024年在哥本哈根大学营养、运动与体育系担任博士生和博士后。研究“肠道生理和环境解释人类肠道微生物组组成和代谢的变化”与丹麦技术大学食品研究所和比利时鲁汶大学的研究人员合作进行。
更多信息：Nicola Procházková等，《肠道生理和环境解释人类肠道微生物组组成和代谢的变化》，《自然微生物学》（2024年）。DOI: 10.1038/s41564-024-01856-x
期刊信息：《自然微生物学》
提供：哥本哈根大学
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