人们常食用相同水果、坚果或蔬菜，却获得截然不同的健康益处。科学家指出，关键原因在于肠道微生物充当了微观化学家。
许多植物化合物在摄入时处于非活性状态，需特定微生物将其转化为有效形式。这项突破性的全球分析超越了既往研究，揭示了微生物化学如何深度塑造营养效果。研究表明，肠道酶"工具包"的差异决定了个体解锁植物营养素的效率，也解释了为何相同饮食能产生不均等效果。
肠道微生物激活营养素
餐盘中的许多有益植物分子无法直接发挥作用，必须经肠道微生物重塑分子结构。近期研究追踪了数百种植物化合物，发现处理转化步骤的肠道酶种类极其丰富。肠道酶活性中很大比例聚焦于植物分子处理——在多数样本中，超过半数的酶池与植物化合物加工相关，这揭示了营养学中一项重大而隐匿的机制。
个体植物处理能力差异显著
每个人携带的肠道微生物组合各不相同，由此形成独特的酶集合。地域、长期饮食及生活史共同塑造了酶模式。莱布尼茨天然产物研究与感染生物学研究所（Leibniz-HKI）合著者Gianni Panagiotou教授表示："我们的结果证明微生物组功能对健康营养效果至关重要。唯有生物信息学家、化学家、疾病模型专家和微生物学家通力合作，才能捕捉肠道细菌的全部多样性与动态特征。"
发表于《自然·微生物学》的全球调查显示，尽管各大洲存在共有的酶类型，但个体差异仍极为显著。某份肠道样本处理植物分子的能力可能远超另一样本，这解释了为何相同餐食会产生不均衡的健康收益。
疾病限制营养激活能力
慢性病群体的肠道微生物常缺乏关键植物转化酶。在肠炎、结直肠癌或脂肪肝等病症中，多项转化步骤的容量显著降低。机器学习模型通过酶图谱以高准确度区分健康组与疾病组，发现特定酶缺失常与氨基酸类植物分子、黄酮类化合物或芳香酸转化不良相关。动物实验进一步佐证：对含正常微生物的小鼠，草莓等抗炎植物性食物可改善肠道健康；而无菌小鼠仅获部分益处，表明微生物酶对完整修复至关重要。
匹配肠道微生物与营养素
科学家分析植物性食物时，发现其中包含大量植物分子，许多可匹配到将其转化为有效形态的肠道酶。某些肠道微生物能处理多种黄酮类化合物并生成活性产物，而其他微生物仅专注特定植物化学步骤。研究中一个特殊微生物群组表现突出——其转化能力远超常见益生菌产品。此类步骤至关重要，因某些植物化合物必须经特定微生物完成精确转化才能激活。这类发现或可指导新一代益生菌或发酵食品研发，未来产品或采用经酶功能筛选的微生物组合，更精准地释放关键植物营养素。
为肠道微生物定制的食品
新研究指向功能性食品新方向：在发酵过程中选用特定肠道微生物，因其能高效将植物化合物转化为活性形态。此类发酵产品或可帮助转化能力低下者——即微生物难以自主转化植物营养素的人群。该策略对老年人或肠道多样性低群体尤为有效，这两类人群常难以充分获取植物性饮食的全部价值。若食品制造商开始设计支持关键酶步骤的微生物组合产品，全球多地区人群将更高效地获得蔬果健康益处，为大规模人口营养方案提供新路径。
微生物决定饮食效果
年龄、地域及生活模式塑造肠道酶组合，老年群体常呈现植物营养素相关酶水平较低现象，这可能削弱普适饮食建议的效果。未来营养或借助粪便检测绘制酶模式图谱，专家据此将植物性饮食与肠道酶需求精准匹配，或补充缺失步骤所需的微生物组合。当前核心结论已明确：当肠道微生物具备正确"工具"时，植物性食物方能发挥最佳效果。个性化饮食计划即将实现植物化合物与酶能力的精准对接，从而获得更显著的健康效益。
该研究发表于《自然·微生物学》期刊。
【全文结束】
