你的肠道微生物菌群不仅在于你吃什么食物，还在于你吃如何加工的食物

You are what you eat — and how you cook it

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人体肠道微生物研究显示，肠道微生物菌群可以随着人体膳食和食物加工方式而快速变化以适应需要，特别是人在食用淀粉质蔬菜食物的时候。

人体微生物科学家最近发现，不同的膳食，高脂食物或者低脂食物，素食为主或者肉食为主，（high-fat versus low-fat, or plant-based versus animal-based diets）可以迅速改变人体肠道微生物菌群的组成和活性。（alter the composition and activity of the gut microbiome）人体肠道微生物菌群的组成和活性不同，可以进而影响人体系统从新陈代谢到免疫系统以及人的行为等每一件事情。

在这之前，研究人员不认为事物的加工方式也会对于肠道微生物菌群的组成和活性带来变化，研究结果显示食物的准备和加工方式也深深影响着人体肠道微生物菌群的组成和活性。

卡莫迪领导的团队（Carmody co-led teams at Harvard and the University of California, San Francisco）在研究烹煮食物和生食食物是如何影响肠道微生物菌群时的实验，增加了人们对于肠道微生物菌群系统是如何与人体每天的食物一同演化的理解。

这份研究报告发布在最近一期的《自然微生物学》上。（ Nature Microbiology）

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卡莫迪在上研究生的时候就对于“食物加工过程影响人体吸收食物的方式”这个问题产生浓厚的兴趣。

通过加工打磨和重压食物，可以破坏食品的细胞结构，让食物变得更加容易让人体肠道吸收。

烹调过程更进一步，通过加热和加入各种辅料，不仅使食物物理形状变化，而且使食物发生了化学变化。通过厨房和生产线的加工过程，通过外部化一部分消化过程，一些难以被人体吸收消化的结构被打碎，让余下的消化过程变得更有效率。

heated foods

卡莫迪和团队人员假设：因为烹调食物的过程，由大块变成小块或者浆糜等，增加了小肠的营养吸收，那么也就减少了一部分食物到大肠，因此将会影响到寄居在大肠内的100万亿计的微生物菌群的活动，进而对人体产生继发效应。（downstream effects for the host）

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为了探索这种假设的可能性，卡莫迪和团队把注意力集中在两种据认为是人类漫长历史上提供了绝大多数卡路里的食物：动物肉类和淀粉丰富的根茎部蔬菜。（ meat and starch-rich root vegetables）

为了检验如何加工食物会影响到肠道微生物菌群变化，（To test how preparation influences intestinal microbes），他们喂食实验鼠上述两种生鲜食物和加工好的食物，然后测量肠道微生物菌群的组成和功能变化。

动物肉类的食物，加工与否，进入实验鼠肠道内后微生物菌群基本没有变化；而地瓜，（sweet potato eaters’ did）生食和熟食，在几个小时内，肠道微生物菌群组成和功能都可以变化很大。

后续在人类参与者身上的试验，生食植物类食物和熟食，人体肠道内微生物菌群的变化也是同样很大。

结论是，不仅是你吃什么很重要，你怎么吃怎么准备入口食物对人体也很重要。

cooked sweet potato

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为了搞清造成这种肠道微生物菌群变化的机制（mechanisms driving these gut microbial shifts），研究团队进行了一系列另外的试验。

在后续研究中，实验鼠被喂食统一的饲料，只改变在生食和熟食地瓜中引起微生物菌群变化的淀粉成分的可吸收率指标，验证了淀粉可消化吸收率作为食物生熟之间差异的一个关键机制。（ fed identical chow diets that varied only in the digestibility of the starch component reproduced many of the microbiome changes seen on the raw-versus-cooked-sweet-potato diet, confirming starch digestibility as a key mechanism）

进一步的证据来源于用一系列蔬菜在试验中喂食，发现加工淀粉质蔬菜引起的肠道微生物菌群（ gut microbiome）变化，相比较非淀粉类蔬菜食物如甜菜和萝卜最为显著。研究人员还发现，实验鼠生食食物可以降低体重。

特别有趣的是，研究人员还发现了第二种体内机制：食物加热可以引起本地食源性食品中的抗菌性物质丧失功能，进入不活跃状态。（ heat-induced inactivation of native foodborne antimicrobial compounds）

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植物在生长的过程中，会生成一系列抗菌物质来保护自己。（A growing plant produces a range of antimicrobial compounds to defend itself）当这些植物性食物在烹调加热的时候，这些抗生物菌类物质就会因为加热而大部分变得失去活性。如果生食，其中一部分抗菌物质可以与肠道内的微生物菌群相互作用，一些肠道内微生物菌种比另外的一些更容易受到影响。（antimicrobial compounds act against microbes in the gut）

最后，研究人员把喂食生食和熟食植物食物实验鼠的肠道微生物移植到喂食标准饲料无菌的实验鼠体内。结果让人惊讶：生食的微生物菌群种植受体的体重和身体脂肪，比那些熟食的微生物菌群种植受体，要更重些和体脂更多。（ the recipients of gut microbes conditioned on raw food gained more weight and body fat than recipients of gut microbes conditioned on cooked food）

生食实验鼠体内的微生物菌群演化，让寄主感觉更为饥饿，因此当寄主难以自我消化生食食物的时候，这些微生物菌群就发挥作用，在大肠内进一步作用分解难以消化的长链纤维为可消化的短链，给寄主体内返还更多的能量。所以，尽管生食总体起来说提供较少的能量，但是相关体内微生物菌群的变化适应，显示可以帮助寄主补足能量差额。

其它的肠道微生物研究也证实了这个结论：一些难以消化的膳食纤维，大肠内的微生物菌群如果发挥作用，可以分解产生一种称为粘液的短链纤维物质（mucus)，可以补充身体能量的10%左右。

啮齿类动物的肠道微生物不仅可以最充分地利用现有的食物，他们还可以在几个小时之内进行特别变化适应环境。这种适应变化能力，（ adaptability ）或许是物种演化生存和发展的关键。因为在人类漫长的历史阶段，都是处于食物短缺的状态。不光是季节性问题，还有出去打猎，永远不知道是成功捕获还是空手而归。肠道微生物的可塑性，可以让人体在缺乏食物的空白期里成为重要的能量补充缓冲。（Plasticity in the gut microbiome could have served as an important energetic buffer）

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这个发现还引发一些后续问题。一个方面是探索肠道微生物是如何处理一些新鲜蔬菜中带有的食源性抗菌物质，以及这些食源性抗菌物质是如何广泛地影响身体健康的？（exploring how gut microbes handle the antimicrobial properties of some raw vegetables, and how these foodborne antimicrobial compounds affect our health more broadly）

另外一项是事物的加工烹调过程，在人体和体内肠道微生物之间是如何共同面临选择性压力而变化适应的。

显而易见，人体受到烹调食物的影响是有长远历史的，从生食到熟食是人类进化史上的一个大跃进。这项研究显示，人体肠道微生物在进化中也受到影响而变化。

也许未来需要一些大型和长期的干预性研究和观察性研究，（ intervention and observational studies in humans）研究长期饮食方式变化对人体的影响。

对于卡莫迪来说，作为一个人类进化生物学家（human evolutionary biologist），需要进一步思考人到底意味着什么，人这个物种的起源和环境从何而起。人不再是普通意义的个体，人类是一个整体生物，（holobionts）也是一个整体的生物系统。

也许，我们只有理解人体与环境和内部生物系统相互作用带来的变化，才能更好地理解我们人类自己。