烹饪：塑造肠道菌群的关键因素 | 热心肠日报

今天是第1244期日报。

Nature子刊：烹饪塑造肠道菌群

Nature Microbiology[IF:14.3]

① 吃生或熟的肉食对小鼠肠道菌群有相似影响，但植物性食物的生熟对菌群有显著不同的塑造作用；② 吃富含淀粉的块茎（如土豆）时，与熟食相比，生食可导致菌群α多样性降低、细菌大量死亡，拟杆菌门比例升高、厚壁菌门比例下降；③ 这种作用与食物中的淀粉可消化性和所含的抗菌性化合物有关，做熟可使淀粉易于消化并破坏抗菌物质；④ 生/熟食塑造的菌群对宿主能量状态有差异性作用；⑤ 在人类志愿者中，植物性食物的烹饪与否也对菌群有不同影响。

Cooking shapes the structure and function of the gut microbiome
09-30, doi: 10.1038/s41564-019-0569-4

【主编评语】饮食是肠道菌群结构和功能的关键性决定因素，很多研究都着重分析不同饮食成分对菌群的影响，Nature Microbiology近期发表的一项研究则着重阐释了食物烹饪对菌群的塑造作用。该研究发现，植物性食物的生吃和熟吃，对小鼠和人类的肠道菌群均有不同的塑造作用，与食物中的淀粉是否易于消化以及植物自身的抗菌物质有关。这说明在饮食对菌群的塑造作用尚，除了食物的种类，食物的形式（生vs熟）也是重要的影响因素。人类是自然界中唯一吃熟食的物种，因此，在人与菌群的共进化过程中，烹饪可能是一种重要的进化选择压力。（@李丹宜）

Cell子刊：肠道细菌或能降解有害食品加工产物

Cell Host and Microbe[IF:15.753]

① 在定植了54株人肠道细菌的限菌小鼠中，喂食高糖食物，以乳清蛋白或混合氨基酸作为蛋白质来源；② 乳清蛋白或其美拉德反应产物（MRP）ϵ-果糖赖氨酸（FL），可使菌群中的肠道柯林斯菌（Ci）增多、产气柯林斯菌（Ca）减少；③ 两种菌都含有利用FL的基因位点，能将FL转入并分解代谢为赖氨酸、甲酸和乙酸，该基因位点在Ca中会被葡萄糖抑制，而在Ci中不会，因而造成了两种菌的适性差异；④ 肠道细菌可能通过将MRP降解为无毒产物来影响食物安全。

Bioremediation of a Common Product of Food Processing by a Human Gut Bacterium
10-01, doi: 10.1016/j.chom.2019.09.001

【主编评语】在加热过程中，食物中的氨基酸会与糖结合形成美拉德反应产物（MRP）。MRP广泛存在各种加工食品中，可分为早期MRP（如：果糖赖氨酸）和晚期MRP（又称晚期糖基化终末产物，AGE），其中AGE对健康的不良影响已被很多研究证实。Jeffrey Gordon团队在Cell Host and Microbe发表的一项最新研究发现，在人源化限菌小鼠中，果糖赖氨酸能选择性地增加肠道柯林斯菌（Collinsella intestinalis）的绝对丰度，诱导果糖赖氨酸利用基因的表达，从而将其代谢为无毒产物。这些发现意味着，食物中的一些潜在有害物质或许能被特定肠道细菌“解毒”，这为用菌群干预来减少加工食品危害、增强食品安全带来新启示。（@李丹宜）

国内团队：饮食、肠道菌群与心血管疾病（综述）

Critical Reviews in Food Science and Nutrition[IF:6.704]

① 肠道菌群主要通过改变短链脂肪酸、氧化三甲胺、胆汁酸等代谢物水平来参与到心血管疾病中；② 饮食不单向人体提供营养素，还可调节肠道菌群组成；③ 膳食多酚、燕麦及富含膳食纤维的食物、不易消化的碳水化合物等，均可通过肠道菌群来预防心血管疾病；④ 通过肠道菌群介导的心血管疾病治疗方案主要有抗生素治疗、粪便菌群移植和补充益生元/益生菌；⑤ 肠道菌群发挥作用的具体机制仍有待研究，结合代谢组学或有助于厘清机制。

A critical review on diet-induced microbiota changes and cardiovascular diseases
09-25, doi: 10.1080/10408398.2019.1666792

【主编评语】近几十年来，心血管疾病的发病率越来越高。向健康饮食习惯转变或许可以扭转这种趋势。来自北京师范大学-香港浸会大学联合国际学院的徐宝军团队，在Critical Reviews in Food Science and Nutrition上发表了一篇综述，总结了关于饮食、肠道菌群和心血管疾病的最新发现，指出通过饮食介导的肠道菌群改变来预防心血管疾病是值得期待的。（@flying dutchman）

Cell子刊：果糖如何增脂？不仅开源，还节流！

Cell Metabolism[IF:22.415]

① 吃高脂饮食的小鼠额外补充果糖或葡萄糖，对肝脏线粒体功能和脂肪酸氧化（FAO）有不同影响；② 与葡萄糖相比，果糖抑制FAO及相关基因表达，使抑制FAO的丙二酰辅酶A水平升高，降低FAO限速酶CTP1a的活性；③ 果糖还使肝脏线粒体变小、数量增多，影响线粒体蛋白质组，提高FAO相关酶ACADL和CPT1a的乙酰化水平，减少脂肪代谢；④ 综上，高脂饮食+果糖（而非葡萄糖）可损伤肝脏线粒体形态、功能和蛋白乙酰化，抑制FAO，促进代谢失调。

Dietary Sugars Alter Hepatic Fatty Acid Oxidation via Transcriptional and Post-translational Modifications of Mitochondrial Proteins
10-01, doi: 10.1016/j.cmet.2019.09.003

【主编评语】高果糖玉米糖浆和蔗糖是含果糖的甜味剂，常用于各种甜饮料中。此前研究表明，果糖可增加肝脏的脂肪合成。Cell Metabolism最新发表一项来自哈佛医学院的研究则发现，果糖还可抑制肝脏的脂肪燃烧。该研究对比了果糖和葡萄糖对吃普通和高脂饲料的小鼠的影响，表明果糖可在基因表达和蛋白质修饰两个层面，抑制肝脏线粒体的脂肪酸氧化功能。因此，在脂肪代谢方面，果糖不仅“开源”，还有“节流”作用，从而促进脂肪积累和代谢紊乱。这些研究也提示，西式饮食中常见的高脂食物+高果糖饮料，可对代谢造成叠加式的不良影响。（@李丹宜）

JAMA：美国成年人膳食质量趋势

JAMA[IF:44.405]

① 分析1999-2016年美国成年人营养素摄入量、食物来源和膳食质量变化，以2015年健康饮食指数评估食物质量；② 43 996名受访者，总碳水化合物52.5%降至50.5%，总蛋白质15.5%升至16.4%，总脂肪32.0%升至33.2%；③ 低质量碳水化合物45.1%降至41.8%，高质量碳水化合物7.42%升至8.65%，植物蛋白、饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸增加；④ 健康饮食指数55.7增至57.7，碳水化合物质量变化主因摄入谷物增加及添加糖降低，植物蛋白变化主因摄入谷物和坚果。

Trends in Dietary Carbohydrate, Protein, and Fat Intake and Diet Quality Among US Adults, 1999-2016
09-24, doi: 10.1001/jama.2019.13771

【主编评语】随着经济水平，营养政策和食品加工方式的变化，人们的膳食摄入，特别是宏量营养素和饮食质量也受到了一定影响。近期JAMA上发表的一项研究分析了美国成年人在1999-2016年间的饮食质量变化。研究发现，总体来看美国成年人的饮食质量有所提高，低质量碳水化合物摄入量在降低，而高质量碳水化合物，植物蛋白和多不饱和脂肪酸在增加。但值得注意的是，低质量碳水化合物及饱和脂肪的摄入量依旧相对较高。（@flying dutchman）

IBD缓解期患者的肠道菌群与心理症状的关联

Clinical Gastroenterology and Hepatology[IF:7.958]

① 纳入171名IBD缓解期患者；② 知觉压力与肠道菌群α多样性负相关，焦虑和抑郁与肠道菌群β多样性显著相关；③ 心理压力与梭菌纲、杆菌纲、拟杆菌纲、β变形菌门和γ变形菌门的丰度负相关；④ 心理压力与毛螺菌科、梭杆菌科、瘤胃球菌科、韦荣球菌科、产碱杆菌科、脱硫弧菌科和拟杆菌科的丰度降低相关；⑤ 克罗恩病患者的双歧杆菌属、溃疡性结肠炎患者的脱硫弧菌属与抑郁负相关；⑥ 克罗恩病患者的萨特氏菌属、RF32和乳球菌属与生活质量正相关。

Association of Alterations in Intestinal Microbiota With Impaired Psychological Function in Patients With Inflammatory Bowel Diseases in Remission
09-20, doi: 10.1016/j.cgh.2019.09.022

【主编评语】Clinical Gastroenterology and Hepatology上发表的一项前瞻性队列研究结果，发现IBD缓解期的患者的肠道菌群多样性与组成与心理压力、抑郁、焦虑等心理症状相关。（@Lexi）

南开大学罗义团队：中国人群粪便中的抗生素残留

Journal of Hazardous Materials[IF:7.65]

① 纳入180名来自3个中国不同区域（常州市、沈阳市及太白县）的受试者（包括儿童、成年人及老年人），分析19种代表性抗生素（包括临床用及兽用）在粪便中的出现及分布；② 临床用及处方抗生素是儿童的主要暴露途径，环境介质是成年人的主要暴露途径；③ 粪便中的抗生素残留情况与受试者所在区域的经济发展情况显著相关，不发达区域的受试者的粪便中抗生素水平更高。

Occurrence and distribution of clinical and veterinary antibiotics in the faeces of a Chinese population
09-07, doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121129

【主编评语】来自南开大学罗义团队在Journal of Hazardous Materials上发表的一项最新研究，对中国3个不同区域的受试者的粪便抗生素进行分析，发现不同年龄的受试者的粪便抗生素组成存在差异，而所处的地理区域也显著影响了受试者的粪便抗生素水平。（@沈志勋）

魏泓团队：用无菌动物模型支持功能微生物组研究

Science China Life Sciences[IF:2.781]

① 无菌动物是研究人和动物功能微生物组不可或缺的技术工具；② 其研究应用模式主要有4种：无菌动物与正常动物比较、无菌动物菌群移植、基因工程动物无菌化、无菌动物不同发育阶段比较；③ 为更好的服务我国微生物组研究发展，需建立高效的无菌动物体系：建立规模化无菌动物制备、生产、供应、研究、服务体系，推动人类重大疾病微生物组研究及其精准医学技术产品研发，推动畜牧重要性状微生物组研究及其技术产品研发。

Establishment of an efficient germ-free animal system to support functional microbiome research
09-24, doi: 10.1007/s11427-019-9832-9

【主编评语】在微生物组研究中，无菌动物是阐释菌群在健康与疾病中的作用的重要动物模型。魏泓教授团队近期在SCIENCE CHINA Life Sciences的Insight专栏发表文章，探讨了我国无菌动物在功能微生物组研究中的现状及发展趋势。（@李丹宜）

感谢本期日报的创作者：李丹宜，田田赵心田，迟卉，王文东，沈志勋

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