你是否曾疑惑为什么两个人吃完全相同的餐食，一个人会增重而另一个人不会？2026年5月27日发表在同行评议期刊《PLOS ONE》上的一项新研究提供了这个问题的重要答案。
亚利桑那州立大学的科学家们构建了一个数学模型，首次准确地计算了肠道细菌在人体实际从食物中吸收的卡路里数量方面所起的作用。该模型名为DAMM（Digestion, Absorption and Microbial Metabolism的缩写，意为"消化、吸收和微生物代谢"），由布鲁斯·E·里特曼(Bruce E. Rittmann)教授及其团队开发。
研究结果出人意料地简单：生活在你大肠中的数万亿细菌并非被动乘客。它们也在"吃"你的一部分食物，而它们在此过程中产生的物质会直接进入你的血液。
为什么这对避免体重增加很重要
一个多世纪以来，科学家们一直使用一种称为阿特沃特系数(Atwater factors)的系统来计算人类从食物中吸收的卡路里数量。这套数字开发于19世纪90年代，用于估算从蛋白质、脂肪和碳水化合物中吸收的卡路里。这些数字至今仍印在你读过的每一份食品标签的背面。
但阿特沃特系统在很大程度上忽略了肠道细菌。它将消化过程视为你只是一个吸收食物的管道。DAMM模型则包含了细菌因素。当研究人员用真实临床数据测试该模型时，它明显更为准确：R²拟合度达到96%，而旧的阿特沃特方法仅为88%。
简单来说，新模型解释了人体实际测量值的96%，而之前仅为88%。这8个百分点的差距代表着大量的卡路里，也可能是为什么单纯计算卡路里经常失败的重要原因。
你的肠道细菌实际上对食物做了什么
当你进食时，你的胃和小肠会消化并吸收大部分明显的物质，如糖、蛋白质和简单脂肪。但你所吃食物中有相当一部分，特别是纤维、抗性淀粉（存在于冷却的米饭、土豆和未成熟香蕉中的那种）以及某些复杂碳水化合物，会基本未被触及地通过小肠。
这些物质到达大肠，也就是结肠，那里有约100万亿细菌在等待。
这些细菌发酵未消化的物质。可以把这想象成在你的肠道内进行的缓慢、微观的酿造过程。细菌消耗这些剩余物，并产生一组称为短链脂肪酸(SCFAs)的化学物质，主要是乙酸、丙酸和丁酸。
这些短链脂肪酸随后通过结肠壁直接吸收到你的血液中。你的身体用它们来获取能量。一些短链脂肪酸，特别是丁酸，具有积极的益处。丁酸滋养结肠内壁的细胞，减少炎症，并预防结肠癌。其他短链脂肪酸则根据你拥有的细菌种类和你所吃的食物，为你的卡路里计数做出贡献。
一些细菌还会产生甲烷作为发酵的副产品。甲烷的产生会从系统中消耗能量，这意味着这些卡路里被呼出，而不是被吸收。DAMM模型也考虑到了这一点。
研究人员发现，根据你的饮食和肠道中特定的细菌群落，你从同一餐食中实际吸收的卡路里数量可能每天相差数百卡路里。
DAMM模型的工作步骤
该模型分为五个步骤，每一步都基于前一步。首先，它获取你的饮食成分并计算所有宏量营养素中的总能量。第二步，它估计有多少能量在上消化道（胃和小肠）中被吸收。
第三步，它利用已知的微生物化学来计算剩余物质中有多少被大肠中的细菌消耗。第四步，它预测这些细菌会产生多少短链脂肪酸和甲烷。第五步，它估计这些微生物产物有多少重新进入你的血液并为你的可用能量做出贡献。
当研究团队将该模型与一项针对真实患者比较两种截然不同饮食的真实临床研究进行对比测试时，它表现良好。它不仅正确预测了吸收的总卡路里量，还预测了变化的方向——当人们改变饮食时，他们是吸收了更多还是更少的卡路里。它还正确估计了短链脂肪酸的产生速率。旧的阿特沃特系数平均偏差为22.3单位，而DAMM模型的偏差仅为2.5单位。
对肥胖、节食和医学的意义
肠道细菌与肥胖之间的联系已被研究多年，但"关联"是关键词——研究人员一直发现相关性，却未能证明因果关系。该模型并未证明你的肠道细菌导致肥胖。
但它提供了第一个精确的定量工具，用于测量细菌对能量吸收的影响程度。这是一个基础性步骤。这意味着研究人员现在可以首次可靠地计算患者肠道微生物组的特定变化是否确实改变了该患者吸收的卡路里数量。
这意味着测试益生菌治疗、饮食干预或微生物组移植的临床试验现在有了一个工具，可以测量它们在人体能量系统中实际改变了什么。
亚利桑那州立大学的研究团队还指出，DAMM模型现在可以整合到医生已经使用的现有体重和能量平衡模型中。这意味着它不需要完全新的临床基础设施——可以立即添加到现有工具中，使它们更加准确。
研究尚未解答的问题
DAMM模型是一个数学模型，而不是临床干预研究。它已经在比较两种饮食的一项临床数据集上进行了测试，但仍需在更多样化的人群、更多类型的饮食和更多样化的肠道微生物组上进行验证。
该研究也没有告诉你现在应该如何处理自己的肠道细菌以减轻体重或改善健康。但它告诉你的是，食品包装背面的卡路里数字只是一个粗略估计，而不是精确的个体测量值，而决定你的身体实际吸收多少卡路里的两个最大变量是你肠道中的特定细菌和你所吃的食物类型。
这两点因人而异，差异极大。这几乎可以肯定是为什么体重管理远比单纯计算卡路里要复杂得多的原因之一。
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