一项全球研究将植物性饮食与改善微生物群落微生物群健康及减少环境危害联系起来,突显了饮食选择的力量。(图片来源:Shutterstock)
饮食深刻影响着人类健康和环境。不良的饮食习惯,尤其是缺乏未加工的植物性食物,是全球死亡的主要原因之一。它们导致心血管疾病、癌症和2型糖尿病。饮食还影响环境的可持续性,动物性食品比植物性替代品对环境造成的损害更大。
这些影响包括气候变化、土地和淡水的使用以及生物多样性丧失。随着植物性饮食的流行,它们因其双重好处——增强健康和减少环境危害而越来越受到认可。
在这场健康与环境相互作用中,微生物群落微生物群是一个动态的微生物生态系统,居住在微生物群落内。饮食塑造了微生物群,影响诸如消化、免疫功能和整体健康等过程。植物性饮食能够丰富微生物群落内的短链脂肪酸(SCFA)产生菌。
这些SCFA通过强化微生物群落屏障、减少炎症和支持免疫平衡来维持微生物群落健康。植物还提供多酚,这些化合物促进有益细菌的生长,同时抑制病原体。
相反,高动物性饮食会破坏微生物群落健康。微生物群落中蛋白质发酵增加可能导致全身炎症和微生物群落屏障减弱。
饮食塑造了微生物群,影响诸如消化、免疫功能和整体健康等过程。(图片来源:CC BY-SA 4.0)
分解产物如三甲胺(TMA),在肝脏中转化为三甲胺N-氧化物(TMAO),与心血管疾病和结直肠癌有关。这些干扰说明了微生物群在应对饮食输入时维持微妙平衡的重要性,使食物选择对长期健康至关重要。
饮食与微生物群落微生物群之间的相互作用不仅限于个人健康。由多样化植物性食物培育的健康微生物群有助于增强免疫力、提高能量代谢效率,甚至影响心理健康。新兴研究已将微生物群落微生物失衡与抑郁症、焦虑症和神经退行性疾病等条件联系起来,强调了饮食习惯的广泛影响。
一项发表在《自然·微生物学》杂志上的新研究揭示了饮食模式如何影响微生物群。研究人员分析了来自美国、英国和意大利五个队列的21,561名参与者的数据。
参与者被分为杂食者、素食者或纯素食者,并通过食物频率问卷提供了详细的饮食数据。粪便样本经过先进的宏基因组测序,以确定微生物种类及其功能角色。
研究发现,每种饮食模式都有独特的微生物特征。杂食者的微生物群以与肉类消化相关的微生物为主,如_Ruminococcus torques_和Bilophila wadsworthia。这些细菌与炎症和结肠癌及心代谢疾病的风险增加相关。
相比之下,纯素食者的微生物群显示出纤维发酵细菌的增加,包括来自拟杆菌门和厚壁菌门的物种。这些微生物产生如丁酸盐等SCFA,可减少炎症并支持代谢和免疫健康。
素食者的微生物群与纯素食者相似,但包括一些独特的微生物,如常存在于乳制品中的Streptococcus thermophilus。值得注意的是,尽管素食者和纯素食者的细菌多样性低于杂食者,但多样性本身并不是衡量微生物群健康的确切标准。该研究强调了细菌功能和质量而非单纯数量的重要性。
研究还考察了不同地区和文化的饮食习惯差异。例如,地中海地区的参与者食用天然富含新鲜蔬菜、豆类和橄榄油的饮食,有利于形成有利的微生物谱型。相比之下,西方国家常见的高度加工食品和红肉饮食与不太有利的微生物群组成相关。
基于微生物群落微生物特征的高度准确分类个体饮食模式。(图片来源:Nature Microbiology)
研究强调,饮食质量——而不仅仅是饮食模式——驱动微生物群健康。富含植物性、少加工的食物的饮食有利于形成良好的微生物群,无论一个人遵循纯素食、素食还是杂食饮食。减少高加工动物产品的摄入,特别是红肉,与更健康的微生物组成相关。
研究的一个有趣方面是食物向微生物群的细菌转移。纯素食者中较少有食物来源的细菌,除了来自水果和蔬菜的细菌占主导地位。相反,杂食者和素食者中较高水平的细菌与乳制品,尤其是发酵产品相关。这些发现表明饮食成分直接塑造了微生物景观。
除了身体健康外,该研究还涉及了植物性饮食的心理益处。研究人员指出,微生物群落细菌在产生如血清素等影响情绪和认知功能的神经递质中发挥作用。富含益生元纤维的植物性饮食可能增强这些微生物功能,潜在地减轻压力并改善心理健康。
“植物性食物的数量和多样性对微生物群有非常积极的影响,”主要研究人员、计算宏基因组学实验室负责人Nicola Segata表示。他强调,仅仅避免肉类或乳制品是不够的,必须摄入多样化的高质量植物性食物。“我们一般可以建议的是多吃各种植物性食物,特别是富含纤维的食物。食物多样性至关重要,”Segata补充道。
该研究还探讨了微生物群落微生物作为个性化膳食干预的生物标志物的作用。例如,与杂食饮食相关的某些微生物对心代谢健康有负面影响。相反,由植物性饮食富集的微生物谱型与改善的健康指标相关。
这项研究是精准营养计划的一部分,旨在根据个体微生物群组成定制膳食建议。
研究人员还强调了可持续农业在促进人类和环境健康方面的作用。通过增加新鲜、负担得起的植物性食品的供应,全球饮食模式可以转向支持更健康的微生物群。这与全球可持续发展目标一致,因为减少对动物性食品的依赖可以显著降低温室气体排放并保护自然生态系统。
随着饮食偏好的演变,了解其生物学和生态影响变得越来越重要。该研究表明,采用植物性饮食不仅有利于个人健康,也有利于地球。然而,实现这些益处取决于所消费的食物的质量和多样性。无论是杂食者、素食者还是纯素食者,优先选择完整的、富含纤维的食物可以显著增强微生物群落健康和整体福祉。
该研究强调了饮食、健康和环境之间的相互关联性,为个人和政策制定者提供了可操作的见解。通过将饮食选择与微生物群科学相结合,有可能实现更健康的成果,造福人类和地球。
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