肠道细菌如何告诉主人该吃什么?
中国微生物菌种查询网 / 2018-07-27 09:24:24

        中国微生物菌种查询网肠道微生物会影响人们的饮食和行为,以及焦虑、抑郁、高血压等各种其他疾病。但这些数以万亿计的小小客人——统称为微生物群落——究竟是如何影响我们选择食物呢,这一直是个谜。 数十年来,科学家们已经知道我们吃的东西可以影响消化道中的微生物平衡。午饭选择吃火腿三明治或是酸奶冻糕会增加某些种类细菌的数量并同时抑制其他细菌。随着相对数量的变化,它们会产生不同的分泌物,激活不同的基因,吸收不同的营养。
        科学家们对果蝇做了个实验,先给一组果蝇喂食包含所有必需氨基酸的蔗糖溶液;另一组的溶液中包含一些合成蛋白质所需的氨基酸,但缺少宿主本身无法合成的必需氨基酸;在将第三组果蝇食物中的必需氨基酸一个一个移除,以检测微生物群能察觉哪种缺失的氨基酸。
        经过72小时的差异化饮食后,三组果蝇都得到了一次包含日常蔗糖溶液以及富含蛋白质的酵母的自助餐。研究人员发现,食物中缺失任一种必需氨基酸的两组果蝇,都对酵母产生了强烈的渴望。但当科学家们增加在果蝇消化道发现的五种细菌(乳酸菌,短乳酸杆菌,醋酸杆菌,混合杆菌和粪肠球菌)时,果蝇则对蛋白质完全失去了兴趣。
        醋酸杆菌和乳酸菌这两种细菌能显著影响果蝇的食欲。两者同时增多足以抑制果蝇对蛋白质的渴望,增加对糖类的摄入。这两种细菌同时也修复了果蝇的生殖能力,表明身体各项功能正常,而这些功能通常在营养缺乏时会被限制。“大脑如何权衡营养信息是非常令人着迷的,我们的研究表明,微生物群落在指导动物如何行动方面起着关键作用,” Ribeiro说。
        接下来研究小组移除了果蝇体内一种催化合成酪氨酸的酶,使果蝇不得不通过食物来获得酪氨酸,就像获取其他必需氨基酸一样。令人惊讶的是,他们发现醋酸菌和乳酸菌无法抑制被改造后的果蝇对酪氨酸的渴望。Ribeiro解释说:“这表明肠道菌群已经进化到只对正常的必需氨基酸摄入进行测定。”
        尽管这项研究没有具体说明这种交流的精确机制,但Ribeiro认为它可以有多种形式。来自这项研究的有力证据表明,微生物分泌的代谢物会将信息从肠道传递到大脑,并且告诉宿主它是否需要某种特定的食物。“一个巨大的进化之谜就是为什么我们失去了产生必需氨基酸的能力,”他说,“也许这些代谢物给了动物更多余地,以独立于这些营养物质、即使缺少它们时也可以生存。”

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