科学家们揭示了长期减少麸质摄入这一常被视为健康改善的饮食方式,实际上可能扰乱肠道平衡,减少关键微生物,并引发与炎症和代谢风险相关的乙醇积累。
一项发表于《营养素》期刊的研究评估了长期低麸质饮食是否以及如何影响健康成年人的肠道微生物群功能和组成。
麸质与肠道微生物群
麸质是小麦的主要膳食成分,包含如麦胶蛋白和谷蛋白等大肽。这些大肽难以被人体肠道蛋白酶分解,因此未被消化,并在肠道微生物群中引发变化。麸质与某些疾病有关,包括非乳糜泻麸质敏感、乳糜泻和麸质性共济失调。
采用无麸质生活方式的人群曾报告称,这种饮食方式有助于改善消化、体重管理和整体健康。然而,对于健康个体而言,目前尚缺乏关于这些健康益处的确凿证据。而且,对于没有麸质相关疾病的人群来说,避免麸质也可能带来营养和代谢风险。
一项研究显示,乳糜泻患者在采用低麸质或无麸质饮食一年后,患代谢综合征的风险更高。这可能与许多无麸质食品的高升糖指数有关。此类风险需要长期随访,因为饮食驱动的肠道微生物群变化可能导致不良的代谢结果。
关于研究
该研究进行了一项随机对照试验,评估持续暴露于低麸质饮食(LGD)对法国40名健康成年人肠道微生物群组成和代谢活动的影响。研究样本包括每日平均摄入160克面包和意大利面(相当于这些食物中约14至15克麸质)的男性和女性。
志愿者从日常高麸质饮食(HGD)转为低麸质饮食(LGD),持续两个连续的8周周期。研究设计包括在基线(M0)和低麸质饮食8周后(M2)收集40份粪便样本,另外在低麸质饮食16周后(M4)收集20份样本。使用16S rRNA基因测序方法检测肠道微生物群组成,用PCR进行定量。为了评估肠道微生物群的代谢能力,通过质子核磁共振(1H NMR)测量了粪便发酵代谢物。
研究发现
从高麸质饮食或低麸质饮食后的粪便样本中获得了1,742,283条16S rRNA读数。在低麸质饮食期间,肠道微生物群落的α多样性显著下降,且16周后的下降程度大于8周后,显示出时间依赖性的恶化效应。在M0、M2和M4的β多样性差异方面,低麸质饮食期间微生物群落明显聚类。M2和M4的微生物群落在β多样性上形成了相似的聚类,与M0显著不同。
在门水平上,M4时Verrucomicrobiota和Actinomycetota的相对丰度显著减少,而Bacteroidota和Bacillota水平显著增加。但Bacillota与Bacteroidota的比例保持不变,作者指出这是一个重要的细节。在科水平上,Veillonellaceae在同一时期显著增加,而Akkermansiaceae显著减少。
尽管存在高度变异性,Bifidobacterium通过qPCR显著减少(p = 0.0021),导致部分比较在测序数据中未达到统计学显著性。分子定量分析未发现大肠杆菌(Escherichia coli)、普拉梭菌(Faecalibacterium prausnitzii)和乳酸杆菌-片球菌(Lactobacillus-Pediococcus)组的细菌种类发生任何变化。
在低麸质饮食后,Bacteroidia、Verrucomicrobiae和Clostridia类在物种水平上表现出差异丰度。黏蛋白降解菌(Akkermansia muciniphila)在M4时显著减少。乳酸杆菌(Lachnobacterium bovis)这一产乳酸菌种也减少。同时,一些产丁酸菌如罗斯氏菌属(Roseburia)和普拉梭菌(Faecalibacterium)增加,作者指出这有助于在群落变化的情况下维持稳定的丁酸水平。
包括Callidus罗氏菌(R. callidus)和香槟罗氏菌(Ruminococcus champanellensis)在内的纤维降解菌在M4时也显著受影响。Eubacterium sp.和盲肠布劳特氏菌(Blautia caecimuris)在Lachnospiraceae科中减少。Lachnospiraceae科包含许多产丁酸菌种。
在低麸质饮食后,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)种群增加了10倍,而总厌氧菌水平与M0相似。在评估麸质降解菌群水平时,M2时减少了10倍。肠杆菌科中的某些物种,例如大肠杆菌(E. coli),如果过度生长,可能会引发炎症过程。
在M2和M4之间,粪便发酵代谢物浓度没有显著差异。在M2时,乙酸比例略有下降,丙酸比例有所上升。乙醇比例在M2和M4时增加了三倍以上。乙醇积累是一个关键的代谢红色信号,因为过量的乙醇产生与代谢综合征和肠道炎症有关。
这与M4时异丁酸显著减少但M2时未减少形成对比。尽管微生物群落发生变化,乙酸、丙酸和丁酸的总水平基本稳定,作者将此归因于不同细菌类群之间冗余的丁酸生产能力。
大多数主要的麸质降解菌株属于Clostridia类。此外,一个菌株属于Actinomycetota,两个属于Gammaproteobacteria,三个属于Erysipelotricha。在Clostridia类中,五个菌株属于Lachnospiraceae科。一个来自Oscillospiraceae科的菌株被鉴定为Flavonifractor plautii。在三名受试者中观察到属于Erysipelotrichaceae科的菌株。
结论
为期16周的低麸质饮食改变了法国健康成年人的肠道组成和代谢活动,导致菌群失衡。其中许多变化可能是由于麸质减少以及转向以大米和玉米为基础的食物,这些食物的纤维和多酚含量与小麦不同。
未来更长期的研究可以进一步探索其对免疫、生理和代谢的影响。但目前的研究结果表明,健康的个体长期采用低麸质饮食可能逐渐损害肠道微生物群平衡,并提高乙醇水平,可能带来代谢风险。
参考文献:
Delmas, E. et al. (2025) A Low-Gluten Diet Reduces the Abundance of Potentially Beneficial Bacteria in Healthy Adult Gut Microbiota. Nutrients. 17(15), 2389.
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