不是我们创造了发酵，是发酵造就了我们 | 深度营养系列（六）
这是 深度营养系列 的第 6 篇文章
Vol. 6
“从前的日色变得慢，车、马、邮件都慢。”
在那个“从前”，每当家中有人要出远门，长辈都会叮嘱带上一把故乡土，到了异乡如果水土不服，就捏一撮儿泡水喝。
原本以为这是安慰剂效应，用故乡土缓解乡愁罢了。但看了《吃土》之后，却觉得这个办法也有那么点儿道理。人离开了故乡，新的环境和不同的饮食可能会引起肠道菌群失衡，而故乡土中的菌群，是你的肠胃更熟悉更适应的，所以能够缓解肠胃不适。
但一切都变得快起来的现在，让肠道菌群失衡的，就不仅仅是异乡水土了。精加工食品、泛滥的抗生素、化学清洁剂 …… 我们享受着便利和洁净的同时，也为文明付出了代价。消化问题、过敏变得越来越普遍。更严重的是，近年来的研究指出，肠道是否健康，还与心血管疾病、糖尿病等慢性病，以及自身免疫疾病密切相关。
当然，不推荐大家真的去吃土（大家：你先去！）。有一类食物，既好吃又能让你拥有健康的肠道菌群。凯特博士把这种食物列为“人类饮食”的第三大支柱，这就是 —— 发酵食品。
01
长达二十万年的共生
在人类看来，咱们是“宇宙之精华，万物之灵长”，有问题吗？微生物表示不服。
论资历，单细胞微生物是地球上最古老的生命，已经存在了35亿年，而人类20万年前才出现。如果把地球历史浓缩为24小时，那么微生物差不多凌晨四点就出现了，而人类在临近午夜的最后几秒才出现。
论适应性，微生物群是最具有生物可塑性的生命体。
举个极端的例子。1986年，前苏联切尔诺贝利发生严重核事故后，周围所有生物几乎悉数被灭。三十年后，科学家们重返辐射区，惊讶地发现整个地区被蘑菇木耳之类的菌类占领，它们利用辐射的能量活得欣欣向荣【1】。人类显然不具备这么强悍的适应性。
论相互依赖，没了人类，微生物们该咋活咋活。但少了肠道微生物，人类的健康状况就不容乐观了。
来自母亲的又一馈赠
人体并不是一个封闭的系统，我们的消化道，是一个两端开口的“管子”。所以从某种程度上来说，“管子”的内部是暴露给外部环境的，会反复接触周围的微生物。所以，微小而无处不在的细菌占领我们的肠道是不可避免的。但这并不是一件坏事，在漫长的进化中，人类和菌群学会了互利互惠，达成了双赢的共生关系。
未出生的胎儿体内是无菌的，这也是我们一生中唯一一段没有与微生物共生的时间。顺产的婴儿会经过母亲的产道，并受到母亲结肠末端的挤压，而产道和结肠内都存在着大量的细菌。这样，孩子除了继承母亲一半的DNA，也继承了一部分母亲的菌群。听起来有点儿恶心？但这对孩子的健康却至关重要。
剖宫产出生的婴儿就无法接受这份来自母体的微生物馈赠。他们首先接触的菌群，是存在于产房或医护人员皮肤上的细菌。与顺产婴儿相比，他们体内的变形菌较多，而双歧杆菌较少。这样的菌群组合不仅使剖宫产出生的孩子更易经常性便秘，而且成长过程中患肥胖、过敏、哮喘甚至蛀牙的概率都更高【2】。
与免疫系统的博弈
以前，人们对免疫反应的认识是这样的：
当坏细菌入侵时，比如不小心吃坏了肚子，肠道被沙门杆菌感染了，肠道细胞就会释放“信号弹”，也就是一种叫细胞因子的分子，向免疫系统求救。免疫系统就紧急调派“护卫队”，比如免疫淋巴细胞T细胞和B细胞，来清除入侵者。于是，你可能会肚子疼，腹泻，但不久就恢复了健康。
但是近年来研究者们发现，免疫系统对入侵者的反应程度，是受肠道菌群影响的。由于肠道是人类肠道细胞、免疫细胞和微生物共享的环境，免疫系统其实一直在与肠道中的微生物谈判、交涉。如果肠道内惹是生非的细菌比较多，免疫系统就会一直忙碌，使人类细胞和微生物之间的关系保持平衡【2】。
如果肠道内的捣蛋细菌变少了会怎么样呢？
1989年，英国一位流行病学教授，David Strachan观察到，兄弟姐妹较多的家庭长大的孩子，很少发生过敏；在农场长大的孩子，比起生活在环境更干净的城市孩子，也更不易过敏。
于是Strachan教授提出了“卫生假说”（Hygiene Hypothesis）【3】：
多亏抗生素、清洁饮用水和到处使用洗手液、洗衣液、地板消毒剂等等，我们体内的致病菌越来越少，免疫系统越来越清闲。
过去忙着对抗捣蛋细菌的免疫系统，有空去管花粉、花生中的蛋白质或者麸质蛋白这些本来对身体无害的物质了。
于是，随着传染病的发病率有效减少，过敏和自身免疫疾病却开始增多了。
最新统计显示，过敏性疾病已经成为世界第六大疾病，在近30年间，过敏性疾病的患病率至少增加了3倍，涉及全世界22％的人口。
中国的情况呢？以北京协和医院为例，2009年，协和医院变态反应科的门诊量接近7万人次；8年之后，这个数字是10万，增长了43％。协和医院变态反应科主任尹佳因此感叹：“过敏性疾病是新世纪的流行病。”【4】
当然卫生假说还未经证实，存在着许多争议，但现代人与微生物的接触确实大幅减少了。事实上，我们的肠道里，正发生着一场看不见的灭绝。
看不见的灭绝
人体肠道内充满了细菌，数量可能多达几万亿。但令人不敢相信的是：我们的肠道菌群种类已经少得可怜了。
还记得前面说过微生物最具生物可塑性吗？肠道菌群就能迅速适应饮食结构的变化。如果一个人经常吃某几类食物，以这些食物残渣为生的细菌数量就会快速增长，其它细菌就会迅速被边缘化，沦落到依靠吃肠道黏膜维生，再后来干脆就灭绝了。
一个例子，习惯吃海带的日本人，肠道内有负责消化海带的细菌，而西方人的肠道内就往往缺乏这种细菌。
现代食品加工工业，使我们的食品货架看上去琳琅满目，但仔细分析成分，无非是一些高糖分、深加工、去掉了膳食纤维、加了各种人工合成添加剂和增味剂以延长保质期的“假食物”。
还有被广泛应用到泛滥的抗生素。抗生素的发明当然是伟大的医学进步，使人类可以轻松治愈很多以前致命的疾病。但是，抗生素也确实给肠道菌群带来了严重的附加伤害。
比如常见的广谱抗生素环丙沙星，服用5天后，肠道细菌的数量会减少到之前的1/100 – 1/10。而被无辜消灭的有益微生物要经过很长时间才能恢复，或者不能再恢复【2】。
再加上过度清洁，剖宫产流行等因素，对现代人的肠道菌群多样性造成了多重打击。有研究发现，保持传统饮食的亚马逊地区原住民，平均肠道菌群种类约为 1600 种，比现代西方人多了1/3。
对任何一个生态系统来讲，多样性越强，意味着系统的反脆弱性越强，肠道菌群当然也不例外。肠道菌群中不同微生物的相互作用创造了一个复杂的食物链，细菌的多样性会确保肠道中的食物资源被完全而充分地利用。
当致病菌，比如生鸡蛋、生肉里的沙门氏菌、艰难梭菌、污水中的大肠杆菌等……进入肠道后，它们首先遭遇的是肠道中熙熙攘攘的微生物群。
如果微生物群完全占用了肠道空间和食物资源，致病菌会因为缺少空间和食物而不能大肆繁殖，数量慢慢减少。
一些肠道细菌还能释放杀菌化学物质杀死致病菌；肠道菌群还能通过和免疫系统的交流，上调免疫反应来对抗感染。
微生物群为肠道提供的这种保护，被科学家们命名为“定植抗力”【2】。
如果肠道菌群的多样性遭到破坏，定植抗力也会减弱，致病菌对人体组织的感染就更容易成功，人也就更容易生病了。
02
发酵食品，不只是好吃
那怎样保护肠道，恢复肠道菌群的多样性呢？有一个美味的解决办法 —— 吃发酵食品。
发酵产物，微生物给人类的丰厚回报
发酵，当然不是什么新发明。食用发酵食品的记录可以追溯到约8000年前。纽约时报畅销书《发酵的艺术》（The Art of Fermentation）的作者 Sandor Katz 有一句妙语：
Humans did not invent or create fermentation. It would be more accurate to state that fermentation created us.
与其说人类发明或创造了发酵，还不如说发酵造就了我们。
肠道内是无氧环境，肠道微生物在其中生存，采取的代谢方式恰恰就是发酵。肠道菌群把人类肠道处理不了的膳食纤维快速发酵，产生代谢“废物”短链脂肪酸。这种“废物”，却对人类却大有益处。
短链脂肪酸 可以抑制脂肪堆积，延长饱腹感，也就是说有助于减肥；还能增强胰岛素敏感性，帮助平衡血糖水平；某些短链脂肪酸，比如丁酸，有益于结肠，能够帮助修复肠道，改善肠漏症。
我们无意间给微生物们提供了一个栖身之所，它们也辛勤劳动给予人类丰厚的回报。
发酵食品，益处多多
微生物的要求并不高。只要温度、湿度合适，再加一些有机物，细菌和真菌可以在很多环境里进行发酵。人类的结肠，只不过是恰好符合条件的环境之一。
我们的先辈也早就观察到了这一点，并巧妙地利用。
最早，人们是利用发酵来储存多余的食物。发酵，是一种“有控制的腐烂”。牛奶发酵变成酸奶、奶酪；新鲜蔬菜发酵变成酸菜、泡菜；豆类发酵变成豆豉、纳豆、腐乳、天贝。
野兽生活之前介绍过因纽特人的腌海雀，是把生海雀填塞进生海豹的肚子里，发酵数月制成；无独有偶，冰岛人捕到鲨鱼后，也会去掉鲨鱼的头尾进行发酵。
冰岛发酵鲨鱼
先民们的初衷只是觅食不易，发酵能延长食物的储存期。但发酵过程中意想不到的化学作用，还给食物带来了独特的风味，丰富了食物的营养成分。
我们最熟悉的发酵食品，泡菜，酸奶，都是食物中的葡萄糖、淀粉或乳糖在乳酸菌和酶类的作用下被转化成了乳酸，不仅降低了碳水化合物的含量，而且乳酸有利于保存蔬菜中易流失的维生素C。
发酵奶制品：
酸菜、泡菜世界各地都有，东亚各国尤其各有特色。比如我们有著名的东北酸菜、四川泡菜。韩国泡菜，日本渍物也很受欢迎。
发酵蔬菜：
豆类发酵后，其中的反营养素植酸和草酸会大幅下降，大分子蛋白质会转化为分子更小、更易吸收的多肽，微生物还会和豆类中的酶反应合成豆类中本来不存在的胆碱、维生素K2和维生素B12等宝贵的营养素。
发酵豆制品：
非常缺少新鲜蔬菜的因纽特人和冰岛人，也从发酵肉类中获取了足够的维生素。
还有，为什么巧克力和咖啡的香气那么独特迷人？因为可可豆和咖啡豆必须先经过发酵，其中的酚类、糖类、氨基酸类物质才能释放出各种芳香物质，形成了巧克力和咖啡富有层次的醇香。
益生菌，受欢迎的过客
更妙的是，很多发酵食品中富含益生菌。
肠道微生物是我们肠道的长期居民，但益生菌却只是肠道的匆匆过客。所以，需要不断的补充益生菌。既然益生菌来去匆匆，那么对肠道有什么好处呢？
益生菌的一个重要使命就是增强人体的免疫力。益生菌的到来，相当于来陪免疫系统做演习。它们充当了“白军”的角色，调整免疫系统对真正危险的致病菌的反应。
另一个功能，是帮助对抗胃肠道感染。肠道上皮细胞之间依靠 连接蛋白，紧致而整齐地排列着，阻止微生物和食物残渣进入血液。健康的肠道，连接蛋白网络没有被破坏，细菌只能老老实实待在“管子”内部。有研究表明，益生菌可以刺激肠道细胞产生更多的连接蛋白，强化肠道屏障；还能刺激肠道细胞壁顶端的黏液分泌，增加肠壁黏液层。
那直接吃益生菌补剂呢？
当然也可以，尤其是刚经过抗生素治疗后。但是，一来对微生物的研究还处于起步阶段，商业化生产的益生菌类型有限；二来每个人的肠道菌群构成都像指纹一样，独一无二，哪些种类的益生菌能对你的肠道起到保护作用不好说，所以益生菌补剂的效果有非常大的个体差异。
发酵食品中的微生物群 是在自然条件下繁殖壮大的，更多样，活性也很有保证。
比如纳豆，含有一种叫做枯草芽孢杆菌的益生菌【5】。这种菌类自身能够合成淀粉酶、蛋白酶等消化酶，增强肠道消化功能；还能够激活T、B等淋巴细胞，提高人体免疫力。
传统方式发酵的酸菜、泡菜中含有的乳酸菌，本身是一个大类，包含200多个菌种，常见的有双歧杆菌、发酵乳杆菌、胚芽乳杆菌、嗜酸乳杆菌等等，其中绝大部分都具有重要的生理功能。
发酵乳制品也是很好的益生菌来源。比如起源于高加索山区的传统发酵乳制品，开菲尔（Kefir），含有100种以上细菌。
但是要注意……
看到这里，您是不是已经把泡菜和酸奶添到了购物清单上？选购时有一些细节需要注意哦。
自家用传统方法做的泡菜，是把新鲜蔬菜浸泡在盐水中密封，耐心等待乳酸菌分解糖类来产生酸味的。但现在很多售卖的泡菜，为了提高生产效率，是用 醋 和 盐水 腌制的，其实叫“腌菜”更合适。这种“腌菜”里当然没有多少益生菌。
酸奶呢，按照我国的规定，每100毫升的活菌数量不少于1亿个 —— 注意这是个最低标准—— 才是合格的乳酸菌饮品。
而且，并不是所有的发酵乳制品都含有活性菌，如果经过巴氏消毒，活性菌已经被杀死了。一个简单的判断原则，如果放在 常温区 而不是冷藏区，这种乳制品就已经基本不含有活性菌了。
再有就是要注意含糖量了，不能关顾着补充益生菌，一不留神吃下去很多糖，所以建议选购房在冷藏区的 无糖酸奶，注意看包装上标注的益生菌数量。
03
结语
上个世纪六、七十年代，科学家们的研究兴趣才开始转向肠道微生物。肠道菌群、益生菌这个领域，还有太多未知。像之前的 人类基因组计划 一样，现在各国也发起了人类微生物组计划，想要揭示神秘的肠道菌群影响人体的奥秘。
发酵，这种历史悠久的食物加工方式，也重新引起了营养学界的兴趣。如果有时间的话，不妨试试在家自制泡菜或酸奶，家里有孩子的朋友们还可以趁机给孩子上一堂微生物启蒙课。
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参考文献
1. https://study.com/academy/lesson/what-is-photosynthetic-fungi.html
2. Justin Sonnenburg, Erica Sonnenburg, Book: "The Good Gut: Taking Control of Your Weight, Your Mood, and Your Long-term Health", Penguin Books, 2015
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Hygiene_hypothesis
4. http://news.inewsweek.cn/news/cover/1590.html
5. https://draxe.com/natto/
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