一项研究考察了常见工业和农业化学物质对人类肠道微生物组的潜在影响,结果显示约六分之一的化学物质会减缓肠道中至少一种微生物的生长。
先前研究表明,这种对肠道微生物组的影响可能会减少有助于消化食物和维持整体健康的有益细菌数量,同时促进对化学物质和抗生素具有抗性的菌株生长。
据《自然·微生物学》报道,研究人员测试了1076种可能通过食物、水和环境暴露进入人体的化学物质。其中约80%是除草剂、杀虫剂和杀菌剂,至少15%是双酚A、阻燃剂以及全氟烷基物质等"永久性化学物质"等工业化学品。
过去,大多数人造化学物质被认为只对其设计用于对抗的特定目标起作用。尽管某些化学物质在高浓度暴露下已知具有毒性,但关于其暴露对肠道微生物组潜在影响的研究相当有限。
当前研究测试了这些化学物质对22种常见于人类肠道的细菌菌株的影响,其中大多数是通常被称为有益微生物的菌株。约六分之一的测试化学物质(总计168种)抑制了至少一种肠道细菌菌株,总共记录了588种显著的化学物质-细菌抑制性相互作用。
研究团队指出,杀菌剂和工业化学品对这些细菌的影响最为强烈,其中约30%显示出对肠道细菌群可能产生负面影响。
第一作者、剑桥大学MRC毒理学部门研究员Indra Roux博士在一份新闻声明中表示:"我们发现,许多设计为只作用于一种目标(如昆虫或真菌)的化学物质,也会影响肠道细菌。"
她补充道:"我们惊讶地发现其中一些化学物质具有如此强烈的影响。例如,许多我们经常接触的工业化学品,如阻燃剂和增塑剂,过去被认为根本不会影响生物体,但实际上它们确实有影响。"
对化学物质暴露最敏感的细菌似乎是拟杆菌目成员。这些细菌是肠道中最丰富和最稳定的细菌之一,能够分解复杂的膳食纤维和宿主衍生碳水化合物,并产生如乙酸和丙酸等影响肠道屏障和免疫功能的代谢物。
这项研究是在实验室环境中进行的,但研究团队现在希望评估是否能在已知暴露于这些化学物质的人群中找到对肠道微生物组影响的类似证据。
剑桥大学MRC毒理学部门教授、该研究的共同第一作者Kiran Patil博士表示:"现在我们已经开始在实验室环境中发现这些相互作用,重要的是开始收集更多现实世界中的化学物质暴露数据,以查看我们的身体中是否存在类似影响。"
与此同时,研究团队正在利用他们收集的数据以及机器学习技术,尝试预测每种化学物质对肠道微生物组可能产生的影响。
Patil表示:"这项大规模研究的真正意义在于,我们现在有了预测新化学物质效果的数据,目标是迈向一个新化学物质在设计时就安全的未来。"
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