細(xì)菌使人肥胖
科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),身材胖瘦與消化道里的細(xì)菌類型有關(guān)。一部分細(xì)菌可能更善于利用食物中的能量,并幫助人體儲存更多脂肪,導(dǎo)致發(fā)胖。
說起減肥,有的人可能挺委屈的:自己吃得并不多,為什么就是比別人胖?我的朋友小張的媽媽則有另一種委屈:女兒無論吃多少還是很瘦,總讓人誤以為她這個當(dāng)媽的沒有好好照顧孩子。美國科學(xué)家的一項新研究顯示,腸胃里的細(xì)菌可能是造成這種差別的原因。由于體內(nèi)細(xì)菌群落構(gòu)成不同,人們利用食物能量的效率也不同。
暴食的瘦子
肥胖已經(jīng)成為一個世界性的難題,全球約有10億人體重超標(biāo),其中3億人患有肥胖癥,美國有65%的成年人超重。這些數(shù)字就像胖子的腰圍,還在令人不安地增長。胖瘦并不只是身材美觀與否的問題(雖然多數(shù)女人減肥完全是因為愛美),肥胖會增加高血壓、糖尿病和心臟病等的發(fā)病風(fēng)險,嚴(yán)重降低生活質(zhì)量。
每年有大量金錢花在減肥和肥胖研究上面,控制體重的效果卻實在不能令人滿意。科學(xué)家已經(jīng)在尋找肥胖基因方面取得一些進(jìn)展,但離研究出真正有效的減肥方法還很遙遠(yuǎn),還是只能勸大家少吃飯多鍛煉。嚴(yán)格節(jié)制飲食是對意志力的重大考驗,改變生活方式以增加運(yùn)動量對多數(shù)人來說也很困難,總是說的多做的少。有沒有誰能夠毫無顧忌地吃喝,不運(yùn)動,卻仍然保持苗條呢?美國微生物學(xué)家會告訴你:他的研究小組喂養(yǎng)的無菌鼠可以。
這些實驗鼠生活在小型塑料容器里,與外界的塵土和細(xì)菌隔絕,體內(nèi)基本上沒有細(xì)菌,而普通老鼠的消化道里有著大量細(xì)菌。研究人員給這些無菌鼠提供充足的食物,讓它們隨意猛吃,要是普通鼠這么個吃法,早就胖得不成樣子了,無菌鼠卻十分苗條。發(fā)表論文說,在無菌環(huán)境里喂養(yǎng)的實驗鼠,身體脂肪比基因相同的普通鼠少42%,雖然它們吃的食物比普通鼠多29%。
有意思的是,這些無菌鼠的新陳代謝比普通鼠要慢27%,說明它們苗條的身材不能用快速新陳代謝消耗能量來解釋。還把無菌鼠轉(zhuǎn)移到有細(xì)菌的環(huán)境里,使其消化道里也像普通鼠一樣生長很多細(xì)菌,結(jié)果它們迅速發(fā)胖,在食量減少的情況下,兩星期之內(nèi)體重就達(dá)到與普通鼠相當(dāng)?shù)乃健?/p>
腸胃里的肥胖
這項研究,首次揭示了消化道細(xì)菌可能與體重有關(guān)。這其中是否確實存在因果關(guān)系?此后兩年中,進(jìn)行了一系列相關(guān)研究。2005年,實驗室的另一位博士發(fā)現(xiàn),胖鼠和瘦鼠消化道里的細(xì)菌不同。
研究人員培養(yǎng)了三組實驗鼠,其基因基本相同,只在一個“瘦素”(leptin)基因上存在不同變異。瘦素是影響體重和食欲的重要激素,瘦素基因的兩個副本都發(fā)生變異的實驗鼠長得特別胖,最后胖到走不動路,只有一個副本變異或沒有變異的實驗鼠則體型苗條。消化道細(xì)菌主要分為兩大類,一類稱為“硬壁菌”,另一類是“擬桿菌”。分析發(fā)現(xiàn),瘦鼠消化道里的細(xì)菌主要屬于擬桿菌,胖鼠體內(nèi)的擬桿菌比瘦鼠少一半,主要由硬壁菌組成。
這一成果為細(xì)菌與體重的關(guān)系提供了定量分析的線索,但并不能說明是細(xì)菌不同導(dǎo)致了體重差異,還是體重差異使體內(nèi)菌群發(fā)生變化。而且,這種現(xiàn)象在人身上是否也存在?
其中一篇論文中報告說,她征集了12名肥胖的志愿者,讓他們采用低脂肪或低碳水化合物的飲食,堅持一年,其間定期分析這些人的消化道細(xì)菌構(gòu)成,與5名體重正常的志愿者進(jìn)行對比。在實驗開始時,肥胖者腸胃中的細(xì)菌有90%以上是硬壁菌,只有3% 是擬桿菌;相比之下,普通人體內(nèi)細(xì)菌有30%是擬桿菌。堅持減肥飲食一年后,肥胖者的體重普遍有所下降,體內(nèi)硬壁菌比例降到73%,而擬桿菌增加到15%。
在另一篇論文中,實驗室的研究生報告了他分析兩對實驗鼠消化道細(xì)菌基因組的結(jié)果。在每一對中,兩只實驗鼠都是同胞,其中一只是健康的,另一只因為瘦素基因變異而肥胖。分析發(fā)現(xiàn),胖鼠體內(nèi)的細(xì)菌有著更多處理淀粉和多糖的基因,能產(chǎn)生更多的單糖和脂肪酸供身體利用。把胖鼠體內(nèi)細(xì)菌移植給無菌鼠,能使其身體脂肪在兩星期內(nèi)暴增47%,而移植瘦鼠細(xì)菌的無菌鼠脂肪只增加27%。
難以分解的糖
這一連串?dāng)?shù)字背后的意義是什么?簡單地說,這顯示細(xì)菌能夠幫助身體利用食物中的能量,比如分解較大的碳水化合物分子,而某些細(xì)菌對此可能比另一些細(xì)菌更加擅長。這使得生活在有菌環(huán)境里的實驗鼠比無菌鼠胖,其中又有一些特別胖,人類的胖瘦也有這方面的原因。
碳水化合物是包括人類在內(nèi)的許多動物的重要營養(yǎng)來源,也稱糖類,由碳、氫和氧三種元素組成。不能分解成更小分子的糖稱為單糖,比如葡萄糖。單糖能被身體直接吸收利用,所以病人難以進(jìn)食時要輸葡萄糖溶液。我們平時吃的蔗糖屬于雙糖,能分解成兩個單糖分子,不難分解,也是迅速補(bǔ)充血糖的好材料。由很多單糖分子組成的糖叫做多糖,分子越大越難分解,饅頭、米飯里的淀粉需要唾液和腸道里的淀粉酶加工,至于干草嘛……說起來其主要成分也是“糖”,我相信沒有幾個人愿意去吃吃看。
為什么人不能靠吃草生活,牛、羊和馬就可以?因為它們的胃里有著特別的微生物,可以幫助分解那些分子很大的碳水化合物纖維,把它們轉(zhuǎn)換成小分子的單糖或脂肪酸供吸收。人的腸胃里也有很多微生物,雖不能消化干草,但也能完成一些人體本身做不到的生化反應(yīng),有助于分解食物、吸收營養(yǎng)。在漫長進(jìn)化歷程中的絕大多數(shù)時候,我們的祖先都處于食物匱乏的狀態(tài),有這么一群微生物來幫助自己更有效地利用有限的食物,實在不是壞事。很多消化功能就由細(xì)菌代勞了,不需要人類自己去進(jìn)化出來。
與細(xì)菌一起生活
胎兒在母腹中時,基本上處于無菌環(huán)境中,消化道里沒有細(xì)菌。經(jīng)過產(chǎn)道出生時,會感染(這里的“感染”是中性詞,并沒有危害健康的含義)第一批細(xì)菌。隨后,大量細(xì)菌通過食物和外界環(huán)境進(jìn)入嬰兒體內(nèi),到兩歲時,消化道細(xì)菌群落基本成型。這些細(xì)菌彼此依存,一種細(xì)菌產(chǎn)生的廢物就是另一種細(xì)菌的食物,從而形成穩(wěn)定的群體,此后不易發(fā)生改變。一般情況下,它們有益無害,可以與人和諧相處。
據(jù)估計,每個人體內(nèi)細(xì)菌總重為1公斤到1.5公斤,細(xì)菌總數(shù)量為10萬億到100萬億,超過人體細(xì)胞總數(shù)的10倍,基因組總大小則為人體基因組的100倍。從某種意義上講,不妨認(rèn)為細(xì)菌是主體,人體倒是個附屬器件。這些細(xì)菌與人一起生活,共同進(jìn)化,對人體新陳代謝起到重要影響。
消化道細(xì)菌于20世紀(jì)60年代首次受到重視,但由于其數(shù)量巨大、種類眾多,而且離開腸胃環(huán)境就難以生存,實驗室培養(yǎng)非常不易,人們對其了解一直不多。直到近年來,DNA分析技術(shù)的發(fā)展才使科學(xué)家能更好地清點這些細(xì)菌的種類,理解其功能。初步分析顯示,每個人體內(nèi)可能有500種細(xì)菌,但不同的人擁有的細(xì)菌種類大不相同,因此消化道細(xì)菌總共可能有幾千種或更多。
已對消化道中一種稱為“多形擬桿菌”的細(xì)菌進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究,發(fā)現(xiàn)它有著約240種幫助分解多糖的酶,比人的98種多得多。多形擬桿菌甚至能根據(jù)飲食結(jié)構(gòu)自動調(diào)整工作方式,啟動合適的基因來幫助利用營養(yǎng)物質(zhì)?!笆肥霞淄槎虠U菌”則可幫助清除其它細(xì)菌產(chǎn)生的廢物,使多形擬桿菌等細(xì)菌能更好地發(fā)揮分解食物的作用,比如將更多的果聚糖轉(zhuǎn)換成脂肪酸。
除了幫助分解食物,細(xì)菌還會幫助身體儲藏能量。研究發(fā)現(xiàn),細(xì)菌會抑制實驗鼠體內(nèi)FIAF酶的作用,從而幫助身體積蓄脂肪。FIAF酶產(chǎn)生于腸道內(nèi)層、肝臟和脂肪細(xì)胞,能夠減少細(xì)胞里的脂肪,無菌鼠體內(nèi)的這種酶含量較高,感染細(xì)菌后,這種酶的活性降低,身體脂肪增加。
懶人減肥法?
市面上已經(jīng)有不少酸奶和益生菌飲料,號稱能夠幫助調(diào)節(jié)腸胃菌群,提高免疫力、有益健康云云。將來是不是也會出現(xiàn)類似的商品,吃上一小盒含有“減肥細(xì)菌”的零食就能輕輕松松減肥,同時還能放心吃飯?
科學(xué)家對此照例很謹(jǐn)慎,不肯輕易許諾。這是情有可原的:首先,人們對腸胃菌群的了解仍然十分有限,對改變它的后果沒有把握。輕率行事的話,很有可能體重沒減下去,倒弄得人生起病來。其次,如前所述,每個人的腸胃菌群在兩歲時就基本穩(wěn)定下來了,形成一個自給自足、相對封閉的體系,新來的細(xì)菌并不容易在其中扎根。實驗中,胖子們的體內(nèi)細(xì)菌的確發(fā)生了變化,但那是長達(dá)一年的艱苦節(jié)食的結(jié)果。第三,就算是細(xì)菌這方面能夠調(diào)整過來,少向身體提供一些能量,焉知身體沒有別的補(bǔ)償機(jī)制,失之東隅收之桑榆地把減少的能量補(bǔ)回來?
所以,關(guān)于細(xì)菌和體重的研究是有趣的,值得關(guān)注一下。但是要減肥的話,只能把這當(dāng)作一種“離實用還很遙遠(yuǎn)的”可能性,最安全的方法還是少吃飯、多運(yùn)動……
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