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PNAS：你的口味，肠道内微生物来决定！

2022-04-29 生物探索 生物探索

肠道内微生物
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香锅还是生煎，奶茶还是咖啡？“每天吃什么”这个难题是我们日常生活中“幸福的烦恼”，看似是我们的胃在替我们抉择今天要吃什么，但这些选择可能并不完全取决于我们自己的“口味”。

数十年来，科学家从未停止猜想“肠道微生物影响我们的饮食习惯”，但这一猜想还尚未在比果蝇大的动物身上进行验证。
 
针对以上假设，来自美国匹兹堡大学和康奈尔大学的研究人员有了新发现。4月19日，一项发表在PNAS，题为“The gut microbiome influences host diet selection behavior”的研究发现，动物体内的微生物影响了宿主的饮食偏好（图1）。
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图1 研究成果（图源：[1]）一

试验证明肠道微生物影响饮食选择

饮食选择是动物行为的一个基本方面，具有生态和进化层面的意义。虽然潜在的机制很复杂，但必需饮食的营养素会影响饮食选择行为。已有多项研究证明，肠道微生物组可以代谢许多不同的营养物质，由此引出“肠道微生物群可能会影响饮食选择”的假设。
 
此项研究假设，动物肠道中的微生物会在宿主体内产生对不同食物渴望的物质，从而影响宿主的饮食选择。为了进一步研究微生物是否会影响宿主的饮食偏好验证假设，研究人员选取了30只无菌小鼠，将其分为三组。研究人员对每组采用不同的喂养策略，使用取自野生啮齿动物不同的微生物群落进行定向养殖，结果发现这些小鼠在自愿饮食选择方面表现出显著差异，每组老鼠均选择了富含不同营养成分的食物。这一研究间接表明小鼠的微生物群改变了它们的饮食偏好，从而影响了其饮食选择。即肠道含有不同种类微生物的动物会食用不同类别的食物。

色氨酸或是影响宿主觅食行为的主要物质

具体来说，研究人员发现食草小鼠自愿选择较高蛋白质：碳水化合物（P：C）比例的食物，而杂食和食肉小鼠选择较低的P：C比例食物。在自愿饮食选择时表现出的显著差异则可能与循环必需氨基酸、细菌色氨酸代谢和肠道形态的差异有关。色氨酸是一种由肠道微生物产生且人体必需的氨基酸。研究人员发现，肠道微生物群组成不同的小鼠，其血液中的色氨酸水平也不尽相同，在它们选择不同的饮食之前，那些血液中色氨酸分子含量较多的小鼠肠道中会有更多能够产生色氨酸的细菌。
 
此外，色氨酸对饮食影响还可表现在其他方面。例如，有人在吃完火鸡大餐后往往容易犯困，这是因为火鸡中的色氨酸在发挥作用。因为火鸡的烹调方式较为独特，色氨酸在火鸡中很常见。当色氨酸进入大脑时，会转化为血清素，成为饱腹感的一个重要信号。最终，它会转化为褪黑素，导致那些食用火鸡的人在餐后感到困倦。
 
总而言之，此项研究表明肠道微生物群可以影响宿主的饮食选择行为，可能是通过调节必需氨基酸的可用性，从而影响宿主觅食行为的机制。未来还需更多研究深入探讨。

参考资料：

[1]Trevelline BK, Kohl KD. The gut microbiome influences host diet selection behavior. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Apr 26;119(17):e2117537119. doi: 10.1073/pnas.2117537119. Epub 2022 Apr 19. PMID: 35439064.
[2]https://www.fredhutch.org/en/news/spotlight/2021/05/crd-koesterli-plosone.html

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