专家们讨论“第二大脑”:肠道微生物群
作为内布拉斯加大学林肯食品健康中心的研究人员,安迪·本森和罗伯特·哈金斯正在询问和回答关于我们的第二个大脑——肠道微生物群的问题。
利用他们在实验室学到的知识,以及他们开发的特殊菌株,本森和哈金斯,连同内布拉斯加州的动物科学家汤姆·伯基和前赫斯克科学家延斯·沃尔特,成立了自己的公司,将他们的研究推向市场。
“共生健康”将提供一种新颖且经临床验证的产品有益微生物以及为注重健康的消费者提供的类似纤维的燃料。
内布拉斯加州今天坐下来与本森的谈话,教授食物哈金斯,Kem Shahani食品科学杰出教授,讨论我们的食物选择如何影响我们的健康,是什么让内布拉斯加州在研究中与众不同肠道微生物组以及在COVID-19大流行之后将出现哪些研究。
肠道微生物群究竟是什么?它如何影响我们的整体健康?
Benson:肠道微生物群,可以这么说,是生活在我们胃肠道中的数以万亿计的微生物的集合,其中大多数是细菌。它们形成了一个非常复杂的生态系统,对我们的健康和健康有很多贡献。例如,微生物群在训练我们的免疫系统方面起着重要作用。我们从无菌动物的研究中了解到,如果没有这些微生物存在,它们的免疫系统就无法正常发育或发挥功能。另一个例子是它们在分解饮食成分方面的作用,尤其是像纤维这样我们身体无法分解的成分。它们将这些成分转化为不同类型的代谢物,其中一些是我们身体实际使用的,对我们非常有益。
是什么促使你研究肠道微生物群的?
哈金斯:很多年前,我开始研究发酵食品和发酵食品中的细菌。然后当我们开始这个项目时,我们意识到发酵食品中的微生物通常就是另一端出来的微生物。我们意识到他们一定在做些什么。
本森:十多年前,在食品科学系,我们一直在寻找未来的研究机会。从本质上讲,新技术在那时开始商业化,这将使我们能够研究胃肠道中数以万亿计的生物。微生物学家已经梦想了200年,因为我们知道这是一个丰富的环境,有很多生物,但我们一直没有办法研究它们。这项技术的商业化是真正驱使我们走上这条路的原因。我们知道,这将为研究这些生物以及它们如何促进我们的健康打开大门。
是什么让内布拉斯加州的食品健康中心与其他研究肠道微生物群的大学和机构区别开来?
本森:我们最大的区别之一是我们的微生物组研究——我们对所有这些肠道微生物的研究——是在食品科学部门的背景下发展起来的。大多数大学,他们的微生物组研究中心通常隶属于医学院,但我们是少数几个肠道微生物组研究真正发展起来的机构之一,它脱离了食品科学系的背景。
为什么研究肠道微生物群与我们的饮食如何影响它之间的联系很重要?
哈金斯:生活在肠道中的微生物依赖于我们为它们所吃的食物,所以饮食和食物会对肠道微生物群产生影响是完全有道理的,无论是好是坏。
发酵食品在我们的肠道微生物群中扮演什么角色?
哈金斯:微生物将蛋白质转化为氨基酸,将糖转化为有机酸,并直接在食物中产生维生素。我们从中受益。例如,某些酸奶比牛奶更容易消化,含有更多的维生素。一旦我们食用了这些产品,微生物就有机会到达肠道。现在,我们知道它们不会永久居住,但它们可以在那里生活很短一段时间,在这样做的时候,它们可以战胜病原体,取代不需要的有机体,并再次直接在肠道中产生维生素和其他生物活性分子。
说到食物,有没有一两种我们可以做或吃的东西,我们从研究中知道它有助于保持肠道微生物群的健康?
哈金斯:现在有一些非常有说服力的数据表明,我们最应该吃的是富含纤维的食物。除了纤维的许多已知益处外,我们现在知道可发酵纤维支持肠道中有益微生物的生长。
本森:“纤维缺乏”出现在西方化饮食中,因为我们的纤维摄入量自二战以来稳步下降。因为膳食纤维是肠道微生物群“食物”的主要来源,我们认为纤维缺乏对肠道微生物群和我们的健康产生了重大影响。显然,大多数人都可以做的一件事就是增加纤维的摄入量,这反过来又为胃肠道中的生物提供了养分。
是否有一个快速的解决方法,也就是说,增加纤维摄入量?补充剂是一种选择吗?
本森:补充剂是一种方法,但把它包括在你的实际饮食成分中可能是最好的方法。除此之外,补充剂当然是一种增加纤维摄入量的方法。
对于那些为了健康而有意识地决定在饮食中添加更多发酵食品的人,你有什么建议?
哈金斯:你必须谨慎购物,因为很多发酵食品不含活微生物。如果你买的酸菜是在室温下储存的,那么它几乎肯定是经过热处理的,所以没有活的微生物。你必须在冷藏区找到酸菜,它甚至可能说“未经巴氏消毒”或“未经热处理”。除了数十亿的活微生物,它们还有更新鲜的味道和更脆的口感。
酸奶是最简单的一种,因为酸奶含有大量的活微生物,根据品牌的不同,甚至包括临床研究中评估过的菌株。美国的酸奶很少经过热处理。是希腊酸奶还是普通酸奶,是调味酸奶还是原味酸奶,都不太重要。
跟我们说说你的新公司,synbiohealth。
共生健康是内布拉斯加州食品健康中心的衍生公司。该公司的目标是生产生态先进的产品,这些产品可以影响微生物群,并被临床证明可以改善健康和健康。现在,这家公司真正新颖的地方是建立在“生态”这个词上。这很重要,因为我们使用生态学方法来识别生物体,并选择它们在肠道中使用的生长基质。我们将能够在肠道生态系统中竞争的微生物与生长基质(独特类型的纤维)结合起来,使这些微生物能够竞争。
我们已经在这里发现了其中两种,主要归功于哈金斯博士和沃尔特博士的工作。该公司目前正在进行额外的临床研究,以进一步确定其健康益处。
哈金斯:“共生健康”的独特之处在于它的名字“共生”,我们将微生物与它们在肠道中生长的纤维结合起来,这样它们就有更好的机会建立自己的身体并提供营养健康的好处。这些菌株的培养是通过一个独特的管道完成的,这是基于生态性能的。老实说,我们竞争的很多产品,都缺乏我们在生产过程中所采用的那种生态严谨。
我认为我们的研究平台的另一个特点是有潜力开发出个性化营养菌株,根据个人的微生物群量身定制。这对我们来说非常重要。
在最近或过去的肠道微生物组研究中,有没有什么可以告诉我们,当我们与COVID-19等病毒和病原体作斗争时,什么可能有助于我们,什么可能有害?
本森:总的来说,我们开始了解到,拥有一个健康的微生物群,拥有一个强大的、有弹性的微生物群,可能是你对抗任何感染性病原体的第一道也是最好的防线。我们不仅观察到COVID-19,而且还观察到其他肠道感染或肠道感染,这对肠道微生物组有影响。
哈金斯:现在还为时过早,但我认为我们将在未来一两年看到更多的数据,这将指出饮食因素促成或直接降低了COVID感染的风险。
已经有证据表明拥有健康的肠道是有益的微生物组可以预防其他感染。当然,由健康饮食支持的健康免疫系统可能是一项非常重要的保护措施。