东芬兰大学新开发的动态体外胃肠模型将允许在消化过程中实时收集样本。高级研究员卡洛斯·戈麦斯·加列戈表示：“肠道微生物群与人类健康之间存在密切联系。我们吃的食物会影响我们的肠道微生物，但挑战在于如何实时捕捉这些变化。”
“虽然可以从粪便样本中分析肠道微生物，但它们是‘最终产品’，并不能真正告诉我们消化道不同部位早期发生的变化。动物模型也与人类有很大差异。因此，科学界开始开发各种类型的体外系统来模拟人类的胃肠道。”
这种体外模型正在东芬兰大学公共卫生和临床营养研究所进行开发和使用，戈麦斯·加列戈在那里工作。在实验室中，食物样本会经过不同的模拟消化阶段，并与肠道微生物群相互作用。
“我们想看到的是，某种食物、成分或污染物如何改变不同细菌的数量以及它们在肠道中产生的代谢产物，这些代谢产物可能对健康有益或有害。我们通常研究24小时内的变化，因为食物平均在结肠中停留这么长时间，我们可以每小时取样一次。”
“我们现在使用的肠道微生物是从健康捐赠者的粪便样本中混合而来的，以确保细菌种类的多样性，但也可以根据研究的重点从特定人群（如哺乳期婴儿）中收集。”
从橙皮到微塑料
在戈麦斯·加列戈的研究中，重点主要集中在植物性食品及其所含的各种生物活性化合物。“我们还可以利用肠道模型来研究新型食品和成分的潜力。在最近与西班牙穆尔西亚大学合作的一项研究中，我们研究了从橙皮中提取的纤维和类胡萝卜素的益生元效应。”
橙皮是西班牙食品工业的一种丰富副产品，可能是富集食品或补充剂的原料来源。事实上，研究表明，从橙皮中提取的纤维增加了有益的乳酸菌和双歧杆菌数量。
“库奥皮奥周边的当地公司也对测试其产品的潜在健康影响感兴趣，这是我们未来希望更多进行的工作。”
新的研究结果可以期待，包括研究肠道微生物群与不同类型面包、浆果和植物中的酚类化合物以及环境微塑料之间的相互作用等。
“与哈尼·埃尔-内扎米教授一起，我们正在研究从五味子中分离出的一种名为五味子素B的酚类化合物。它已经显示出对结肠癌的抗癌特性，我们希望进一步了解可能介导这一效应的肠道代谢物。”
母乳中的多胺
在戈麦斯·加列戈之前在穆尔西亚大学和图尔库大学的研究中，他还研究了母乳和婴儿配方奶粉中的多胺和生物活性肽。“我希望将来能够继续并扩展这一研究方向，我们已经在开发更准确的多胺分析方法。”
“这些早期研究表明，这些化合物影响肠道微生物群和免疫系统的发育。然而，一些配方奶粉中多胺含量非常低，相比正常母乳中的水平。由于遗传或饮食原因，有些母亲生产的母乳中多胺含量也非常低。”
多胺对于组织生长和再生至关重要。“我们的细胞会产生它们，但膳食中的多胺对于婴儿期、老年期以及受伤恢复等情况下的需求增加非常重要。”
“一些肠道微生物如乳酸菌和双歧杆菌也会产生多胺，因此这也是增强它们在肠道中存在的重要原因之一。”
植物蛋白受关注
与马尔朱卡·科勒海宁教授合作，戈麦斯·加列戈继续开发体外胃肠模型。“我们的第一个模型允许我们分阶段模拟胃肠道的传输过程，但现在我们可以模拟连续流动。”
我们吃什么以及拥有什么样的肠道细菌也会影响肠道壁的健康。健康的肠道壁可以作为屏障，阻止有害物质进入体内。“我们的体外模型很快就能模拟肠道壁的相互作用，因为我们计划将其与模拟肠道屏障的人类细胞共培养结合。”
戈麦斯·加列戈指出，需要进行研究以促进不仅健康食品选择，还可持续的食品系统。“食品工业和食品消费对环境和气候变化有强烈影响，这是现实。”
一般建议转向更多植物性饮食，现在有许多新的植物蛋白食品作为动物蛋白的替代品。“与肉类相比，植物性食品的一个额外好处是它们含有纤维和生物活性化合物，这对健康有益。”
“然而，仍需更多的研究来更好地理解不同形式的植物蛋白在我们体内的行为。”
来自森林和山区的食物
使用本地产品和副产品可以支持可持续性。“这就是我对森林作为食物来源（如浆果和蘑菇）以及新的食品成分感兴趣的原因，”戈麦斯·加列戈说，他是东芬兰大学森林和生物经济研究社区的成员。
“例如，我们研究了木材工业的副产品，它们可能具有抗氧化或抗癌潜力，但也有一些传统的使用森林衍生食品的方法值得研究。”
可持续食品系统也是戈麦斯·加列戈协调的一项国际合作的主题。该合作涉及来自秘鲁、玻利维亚和芬兰的合作伙伴，旨在增加对藜麦和苋菜等安第斯作物的了解。“目前的农业系统基于几种对气候变化非常敏感的作物，所以我们想研究替代性的、更具韧性的作物，这些作物可以在全球范围内可持续生产。”
“学生们对我们开发的相关在线课程非常满意，我们正计划与南非开展类似的关于当地和传统作物的合作。”
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