全球肥胖已成为最紧迫的公共卫生危机之一，科学家们正竞相寻找可持续解决方案。在这一努力的前沿，是尼日利亚裔食品科学家、内布拉斯加大学林肯分校博士研究员伊祖丘库·伊武阿马迪。他在内布拉斯加健康食品中心工作，致力于开发创新的膳食纤维混合物以重塑肠道微生物组——这一突破可能改变肥胖及相关疾病的预防和管理方式。伊武阿马迪接受了《先锋报》的采访，以下是采访摘录：
从尼日利亚的食品加工到美国的肠道微生物组科学，这段旅程如何塑造了您对膳食纤维研究的热情？
作为内布拉斯加大学林肯分校食品科学与技术系的博士生，我的研究重点是开发益生元纤维成分，通过调节肠道微生物组来改善代谢健康并降低肥胖相关风险。我的旅程始于尼日利亚，当时我在马库尔迪农业大学学习食品科学与技术。在酒店业短暂工作后，我前往尼日利亚伊巴丹大学攻读食品技术硕士学位，期间研究了微波加热和反复冻融循环等加工技术如何将山药淀粉转化为具有膳食纤维功能的抗性淀粉。该项目激发了我探索食物、健康与疾病之间关系的兴趣。如今，我在此基础上深入研究如何利用特定纤维改善肥胖人群的健康状况。
肥胖是全球健康危机。您为何选择这一研究方向？为何当前工作如此紧迫？
我选择聚焦肥胖问题，因为它是全球最紧迫的健康挑战之一，影响着超过42%的美国成年人，并导致糖尿病、心血管疾病和癌症等严重疾病。尽管数十年来公共卫生宣传活动不断，但现有策略收效有限，而饮食仍是可改变风险因素中最重要的一个。我在食品科学方面的背景以及对精准微生物组调节的兴趣，促使我追求从根源解决肥胖问题的方案。随着肥胖率持续上升，传统饮食建议证明不足，迫切需要创新的、基于证据的策略。我的工作旨在通过开发靶向纤维干预措施来满足这一需求，这些措施通过塑造肠道微生物组来减少肥胖相关并发症并改善健康结果。
您如何描述肠道微生物组？能否解释纤维如何与之互动？
肠道微生物组是一个动态生态系统，由数万亿微生物及其产生的酶和代谢物组成。这些微生物帮助分解我们自身无法消化的食物，从而产生有益化合物，即短链脂肪酸（SCFAs），如乙酸、丙酸和丁酸。这些代谢物调节食欲、增强肠道屏障功能并帮助控制炎症。挑战在于膳食纤维对每个人的效果并不相同。每个人的肠道微生物组各不相同，因此同一种纤维可能对一个人有益，但对另一个人效果甚微。因此，我的研究重点是确定哪些纤维或组合能产生最积极的微生物组反应，使饮食建议更加有效。大多数指南只是简单地说"多吃纤维"。
您的精准微生物组调节方法有何独特之处？
大多数指南只是简单地说"多吃纤维"，但这种一刀切的方法忽视了不同纤维具有不同效果的事实，且个体对纤维的反应因肠道微生物群组成而异。我的研究超越了通用建议，通过设计特定的纤维组合来精确调节与肥胖和代谢健康相关的微生物功能。这种靶向方法旨在为不同个体提供一致、可预测的益处，而不是依赖广泛且多变的反应。
如何使这项研究与美国公共卫生优先事项保持一致？
我的研究通过针对影响数百万美国人并每年给医疗系统带来数十亿美元成本的肥胖和代谢疾病，直接支持美国公共卫生优先事项。通过开发基于证据的、以纤维为导向的营养策略，我们与国家预防慢性疾病、改善饮食质量和降低长期医疗成本的目标保持一致。最令我兴奋的是其转化潜力：一旦确定最有效的纤维组合，它们可以为临床营养项目提供信息，塑造联邦饮食指南，并指导开发易于获取、促进健康的食品产品，从而实现大规模公共卫生影响。
哪些工具和技术使这项研究成为可能？
我们结合了实验室和计算方法。气相色谱（GC）和高效液相色谱（HPLC）用于量化短链脂肪酸（SCFA）的产生，而16S rRNA基因扩增子测序则用于分析微生物多样性和组成。在计算方面，QIIME 2等生物信息学工具和随机森林等机器学习方法帮助我们将微生物变化与健康结果联系起来。通过结合这些技术，我们可以确定特定纤维如何影响微生物生态系统和宿主代谢，从而为精准微生物组调节提供可操作的见解。
迄今为止，您取得了哪些关键发现？
我们的初步研究发现，特定纤维组合可以选择性地促进有益肠道细菌的生长，并增强关键短链脂肪酸（SCFAs）如丙酸和丁酸的产生。这些代谢物与改善的胰岛素敏感性、能量平衡和减少的炎症密切相关，这些都是预防肥胖相关疾病的决定性因素。这一新兴证据支持精准微生物组调节的潜力，即从通用饮食建议转向靶向营养策略，包括旨在改善公共卫生结果的功能性食品和个人化干预措施。
肥胖问题在尼日利亚和其他发展中国家也在上升。您的框架如何应用于这些地区？
肥胖不再仅仅是西方问题。快速城市化和饮食转变正在尼日利亚和许多其他发展中国家推动类似趋势。我的框架设计为可适应性：通过利用价格实惠、文化熟悉且未充分利用的本地食材，我们可以开发出能无缝融入传统饮食的纤维干预措施。这种方法确保精准微生物组调节策略不仅在科学上有效，而且具有可扩展性、可持续性，并适用于多样化的全球食品系统。
在研究饮食-微生物组相互作用时，您面临的主要挑战是什么？
研究饮食-微生物组相互作用的最大挑战之一是巨大的个体差异，因为每个人的肠道生态系统都受到遗传、环境、饮食历史和生活方式的影响。因此，同一种膳食纤维可能触发截然不同的微生物和代谢反应。另一个挑战是将微生物组的组成变化与有意义的健康结果联系起来，因为微生物种群的变化并不总是转化为功能效应。为应对这些挑战，我的工作将结合高级生物信息学、预测建模和机制分析，以预测个体反应并识别与代谢健康最密切相关的微生物功能。
合作如何加强了您的研究？
合作是我研究的核心，显著增强了研究的深度和影响力。在内布拉斯加健康食品中心，我与微生物学家、化学家、计算生物学家和临床医生紧密合作，整合跨学科的专业知识。这种协作方法使我们能够将分子见解与临床相关性联系起来。例如，我们开展临床研究，将配制的纤维干预措施引入人类参与者，以评估其对代谢健康的影响。
您对年轻学生和研究人员有何建议？
保持好奇心和影响力驱动。研究很少是一条直路。会有挫折和惊喜，但坚持是关键。拥抱合作和持续学习。当今的科学问题很复杂，需要跨学科的团队合作。最后，关注大局：科学不应仅仅是为了发表论文，而是为了创造改善生活的知识。
【全文结束】
