鲜为人知！有些人的肠道微生物群是热量“超级粉碎机”

饮食相同的人可能会有不同的反应。部分原因是由于他们的肠道微生物组的组成。

亚利桑那州立大学的一项新研究表明，一种鲜为人知的甲烷制造商可能会影响你从食物中吸收多少卡路里。

整个微生物生态系统被称为微生物组。一些人的肠道微生物组产生大量甲烷，而其他人几乎不产生任何甲烷。

研究发现，肠道微生物组产生大量甲烷的人尤其善于从高纤维饮食中释放额外能量。这可能有助于解释为什么不同的人从摄入结肠的食物中获得不同量的热量。

研究人员指出，高纤维饮食并不是罪魁祸首。人们从西方加工食品的饮食中吸收更多的热量，而不考虑甲烷的产生。在高纤维饮食中，人们总的摄入更少的热量，但热量的多少因甲烷的产生而不同。

这项研究的见解可能是个性化营养的基础。

“这种差异对饮食干预有着重要的影响。它表明，饮食相同的人可能会有不同的反应。部分原因是他们的肠道微生物组的组成，”该研究的主要作者、微生物健康生物设计中心的研究生Blake Dirks说。

研究，今天发表在ISME杂志上，发现产甲烷微生物（称为产甲烷菌）与更有效的微生物组和更高的食物能量吸收有关。

研究人员表示，产甲烷菌可能与生产短链脂肪酸的微生物有互利关系。他们需要做更多的研究来确定。

如果产甲烷菌确实支持微生物组产生更多能量，那么它们可能在古代人类的生存中发挥了重要作用。

“如果你想想我们的祖先吃的是什么，他们吃的是更多的全营养食品。我大胆猜测，就资源有限的生存而言，产甲烷菌很可能是我们祖先微生物群中非常重要的一员，因为他们可以确保他们的肠道微生物群能够从这些消化道中尽可能多地吸收能量，”Dirks说。

微生物组的主要工作之一是帮助消化食物。微生物将纤维发酵成短链脂肪酸，身体可以将其用作能量。在此过程中，它们会产生氢气。过多的氢会暂停它们的活动，但其他微生物可以通过耗尽氢来帮助维持这一过程。

甲烷是氢水。当它们消耗氢气时，就会产生甲烷。它们是制造这种化合物的唯一微生物。

“人体本身不产生甲烷，只有微生物产生甲烷。所以我们建议它可以成为一种生物标记物，指示微生物高效生产短链脂肪酸，”该研究的通讯作者和微生物健康生物设计中心主任Rosy Krajmalnik-Brown说。

研究表明，这些微生物的相互作用会影响人体的新陈代谢。该团队发现，甲烷产量越高，肠道中产生和吸收的短链脂肪酸越多。

在实验中，研究人员为每位研究参与者提供了两种不同的饮食。一种饮食含有更多加工食品和低纤维。另一种饮食富含全营养食品和纤维。这两种饮食含有相同比例的碳水化合物、蛋白质和脂肪。

ASU的研究人员与AdventHealth转化研究所合作，使用一种独特的设备进行实验。在六天的时间里，每个参与者都住在一个密封的、类似酒店的房间里，这个房间叫做一个全室热量计，用来测量他们身体的新陈代谢和甲烷输出。

其他实验依靠单次呼吸测试来测量甲烷。该团队的方法可以收集更全面的数据。捕获人体以呼吸和所有呼出气体的形式而不仅仅是呼吸的形式排放的甲烷，并在一个连续的时间段内，而不仅仅是一个瞬间。

该研究所的合著者和助理研究员Karen D.Corbin说：“这项工作突出了临床转化科学家和微生物生态学家之间合作的重要性。通过全室热量测定法精确测量能量平衡与ASU的微生物生态学专业知识相结合，使关键创新成为可能。”

来自血液和粪便样本的数据测量了参与者身体从食物中吸收的能量，并追踪了他们的微生物活动。该团队比较了肠道微生物组产生高甲烷水平和低甲烷水平的人群的数据。

在高纤维饮食中，几乎每个人吸收的热量都少于加工膳食。但是那些肠道产生更多甲烷的人比那些肠道产生更少甲烷的人从高纤维饮食中吸收更多热量。

这项研究为未来的研究和医学治疗奠定了基础。

Dirks说：“我们研究的参与者相对健康。我认为值得一看的是其他人群对这些类型的饮食的反应——肥胖、糖尿病或其他健康状态的人群。”

研究参与者并没有打算在实验期间减肥，尽管有些人在高纤维饮食中减重了一点。该团队有兴趣了解微生物群中的产甲烷菌如何影响旨在帮助参与者减肥的饮食。

Krajmalnik-Brown说：“你可以看到微生物组的个性化有多么重要。具体来说，我们精心设计的饮食对每个人都有不同的影响，这是因为一些人的微生物组分比其他人产生更多的甲烷。”

该项目由美国国立卫生研究院糖尿病、消化和肾脏疾病研究所资助。

肥胖易引发多种疾病，如心血管疾病，过量脂肪使血管负担加重，导致血压升高、动脉硬化，增加冠心病等风险；糖尿病也与肥胖密切相关，脂肪堆积影响胰岛素敏感性，引发血糖代谢异常；肥胖还会加重关节负担，引发骨关节炎等疾病。减肥可降低患病风险，提高身体机能，增强自信心，提升生活质量，助力人们保持健康体魄，更好地应对生活与工作挑战。