研究人员发现了一种代谢联系,即咖啡与特定肠道细菌之间的联系,这可能有助于解释这种世界上最受欢迎的饮料所带来的健康益处。他们的研究结果发表在《自然微生物学》杂志上,通过多队列、多组学分析,研究了美国和英国超过22,800名参与者的咖啡摄入量与肠道微生物组之间的关系。
“我们的研究提供了关于肠道微生物组如何潜在地介导咖啡化学成分——从而带来健康益处——的见解,”由意大利特伦托大学和哈佛T.H. Chan公共卫生学院的科学家领导的研究团队写道。“多达115个物种水平基因组箱(SGBs)对咖啡摄入量呈正反应,突显了单一日常食品项目对人体肠道微生物组的影响。”
该研究得到了大规模ZOE PREDICT个性化营养试验和成人双胞胎注册TwinsUK的支持。此前的一项2021年的研究调查了150种食物,其中咖啡与肠道微生物组组成的关系最强——尤其是与一种特定的细菌。
独特的微生物组
研究表明,咖啡饮用者的肠道微生物组与非饮用者明显不同,这体现在与咖啡摄入量正相关的115种细菌上。其中,“有益”细菌_Lawsonibacter asaccharolyticus_表现出最强的关联。它在咖啡饮用者中的数量是非饮用者的4.5到8倍——这一联系通过重新分析25个国家的数千个公共宏基因组数据,结合估计的人均咖啡摄入量和_L. asaccharolyticus_的流行率得到确认。
进一步的分析涉及43个国家211个队列中的54,198人的_L. asaccharolyticus_的存在情况,考虑了年龄、健康状况、生活方式和物种等因素,提供了更多证据表明这种细菌与饮食中咖啡的可用性有关。
“在74个队列中的52个(70%)中,L. asaccharolyticus_的流行率超过60%,中位流行率为75%,主要代表生活在城市化西方生活方式环境中的成年人口,”研究人员写道。“相比之下,属于农村社会、非典型西方生活方式的20个队列中,其流行率要低得多(中位流行率2.4%),在新生儿和儿童中也很少发现_L. asaccharolyticus。”
实验室内的体外实验也证实了咖啡对_L. asaccharolyticus_生长的刺激潜力,研究人员表示,这为未来研究这种效应的程度奠定了基础。
有益的代谢物
尽管咖啡的健康益处主要与咖啡因有关,但研究发现,与咖啡关系最密切的10种细菌也与饮用脱咖啡因咖啡有很强的相关性。
这些与咖啡因无关的强相关性表明,_L. asaccharolyticus_可能对多酚代谢途径中的活动作出反应,研究人员指出,奎宁酸、烟碱酸和其他未表征的代谢物在携带_L. asaccharolyticus_的咖啡饮用者中显著富集。
携带_L. asaccharolyticus_的人体内还含有较高水平的马尿酸,这是一种由肠道细菌代谢多酚形成的代谢健康和肠道微生物组多样性的标志物。
作为下一步,研究人员呼吁进行体外研究,以确定咖啡的酚类代谢物与人类健康之间的联系——包括降低全因死亡率、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝疾病和癌症风险——是否由_L. asaccharolyticus_介导。
“咖啡代谢的微生物机制是绘制特定食物对肠道微生物组作用图谱的一步,应对其他膳食元素的微生物-食物相互作用模式进行系统的流行病学和宏基因组学调查,”他们写道。
来源:《自然微生物学》
“咖啡摄入与多个队列中肠道_Lawsonibacter asaccharolyticus_的丰度和流行率相关”
doi: 10.1038/s41564-024-01858-9
作者:Paolo Manghi等
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