Nature驚人發現：你的不良飲食可影響孫輩健康

來源：生物通

又有了一個應該多吃蔬菜的理由了：人體大腸中上萬億的微生物（稱作為微生物組）依賴於膳食纖維旺盛生長及為我們提供能量。隨著纖維攝入的減少，在腸道中生存的細菌種類也會隨之減少。

現在一項以低纖維飲食餵養多代小鼠的新研究表明，每一代小鼠腸道細菌的多樣性會進一步地大幅下降，表明隨著我們不斷地食用當代的精製食物會發生什麼。這項工作或可幫助解釋現在許多西方疾病，如炎症性腸病和肥胖上升的原因。相關研究論文發布在1月13日的《自然》（Nature）雜誌上。

加拿大阿爾伯塔大學微生物生態學家Jens Walter說：「這是一項開創性的研究。在小鼠實驗中低纖維飲食耗盡微生物組的程度是驚人的。」

這項研究表明，低纖維飲食不僅會損耗存在於所有哺乳動物腸道中的複雜微生物生態系統，還可以導致未來三代或四代體內的這些微生物生態系統不可逆轉地喪失多樣性。一旦整個群體經歷重要菌種滅絕，僅通過「正確的飲食」或許不足以修復這一群體內個體腸道中喪失的這些菌種。生活在先進工業化生活中的我們或許已經在朝著這條路走下去。

論文的資深作者、微生物學及免疫學副教授Justin Sonnenburg博士說，自20世紀中期以來幾近無纖維的加工方便食品導致了工業化社會平均每人每天消耗大約15克的纖維。是全球正在減少的狩獵者及鄉村農業人口纖維攝入量的十分之一——後兩者的生活水平和飲食攝入可能與我們共同的人類祖先最為相似。

不理想的飲食

Sonnenburg說，幾乎所有的健康專家都贊同低纖維膳食是不理想的飲食。主要原因可能是不能被人體酶所消化的纖維是移居於我們腸道中共生菌的主要食物來源。

成千上萬種不同的菌種居住於每個健康個體的大腸中。他說：「沒有它們，我們將難以生存。它們抵禦了病原體，訓練我們的免疫系統，甚至引導了我們組織的發育。」當我們在一生的日常接觸過程中搭載這些微觀乘客時，我們腸道菌群最重要的一個來源就是我們的直系親屬，特別是在分娩期和嬰兒期源自我們的母親。

Sonnenburg說，人類腸道微生物調查顯示，定居於狩獵者和鄉村農業人口個體腸道中的菌種的多樣性大大超過了生活在現代工業化社會中的個體。事實上，這些研究表明整個工業化群體完全缺失了許多狩獵者和鄉村農業人群共享的大量菌種，儘管這些群體散佈於從非洲、南美到巴布亞紐幾內亞廣泛的地理區域。

高纖維與低纖維飲食

論文的主要作者、斯坦福大學資深研究員Erica Sonnenburg 說：「許多因素包括廣泛使用抗生素，頻繁的剖腹產及非經常性的母乳餵養，被提出來解釋我們在工業化群體中看到的這種微生物耗竭的原因。我們問自己僅僅是傳統和現代群體之間飲食纖維攝入的巨大差異是否可以解釋它。」

斯坦福大學的研究人員利用了專門在無菌環境中繁殖和餵養的年輕實驗小鼠，不同於普通小鼠（及普通人），它們的腸道沒有微生物居民。在將來自一名人類供體的微生物移入這些小鼠的腸道後，科學家們將它們分為兩組。一組餵給富含植物纖維的食物。另一組的飲食在蛋白質、脂肪和卡路里方面與第一組相同，但幾乎沒有纖維成分。

在隨後的實驗中，研究人員分析了來自這些動物的糞便樣本。這兩組的腸道細菌譜最初難以區分，但很快就出現了不同。Justin Sonnenburg說：「在幾周內，我們看到了巨大的改變。低纖維攝入小鼠腸道中具有較少的菌種。」超過一半菌種數量減少了75%，許多菌種看起來已完全消失了。

在7周後，食用低纖維食物的小鼠在4周時間裡轉換為高纖維飲食。小鼠的腸道菌譜得到部分恢復——這有可能是由於在低纖維攝入期已降至無法檢測到水平的一些細菌丰度升高了。但這仍然只是達到了部分的恢復：儘管回到高纖維飲食，三分之一的初始菌種沒有完全恢復。

在一直餵給高纖維飲食的對照小鼠中沒有看到這樣的改變。

世代影響

真正令人吃驚的結果出現在用低纖維飲食數代培育及飼養小鼠後。在他們的實驗限制條件下，這些小鼠只能通過接觸它們的父母來接觸微生物。後來幾代的腸道細菌生態系統多樣性均減少。到第4代時，近四分之三居住於曾祖父母腸道中的菌種在它們自己的腸道中似乎已缺失。即便讓這些小鼠恢復高纖維飲食，三分之二以上第一代祖先腸道中鑒別出的菌種被證實不能恢復，到纖維剝奪的第四代時這些菌種消失了。

另一方面，研究發現一種有些具有侵襲性的措施——糞便移植確實可讓這些喪失的菌種恢復。將第四代高纖維飲食餵養小鼠的糞便內容物導入到第四代低纖維飲食餵養小鼠的腸道中，讓其在2周內食用高纖維飲食，完全恢復了它們的細菌譜。在這項操作的10天內，這組小鼠腸道細菌的成分和多樣性與對照小鼠已沒有什麼區別。

這些研究結果提出了一個問題：我們自己的飲食會如何影響我們的後代？Sonnenburg說：「儘管我們每一代都只向下傳遞相對少的人類DNA改變，這項研究表明我們有可能傳遞了巨大的腸道微生物組改變。」