圣地亞哥州立大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種利用食物作為藥物的新方法，這對控制我們腸道中的有害微生物有著深遠(yuǎn)的影響，同時通過促進(jìn)有益細(xì)菌的生長來平衡微生物多樣性。

我們吃的食物通常會影響我們的腸道菌群。新的研究表明，它們是通過觸發(fā)噬菌體的產(chǎn)生來做到這一點的。噬菌體是一種感染并在細(xì)菌內(nèi)部復(fù)制的病毒。這些食物中的化合物具有抗菌作用，能使噬菌體復(fù)制。

研究人員首先確定哪些食物是抗菌的，然后對它們進(jìn)行分析，最后將其縮小到一個候選名單。在研究細(xì)菌的生長曲線時，他們發(fā)現(xiàn)，雖然細(xì)菌會隨著時間的推移而繁殖，但它們的數(shù)量最終會趨于穩(wěn)定。然而，如果噬菌體被激活，那么細(xì)菌的生長就會完全停止，它們的數(shù)量會急劇下降，直到它們被消耗殆盡。

他們測試的有抗菌作用的食物包括蜂蜜、甘草、甜葉菊(一種從甜葉菊植物中提取的代糖)、阿斯巴甜、辣醬、香草(如牛至)、香料(如肉桂和丁香)、大黃、uva ursi(熊果)和楝樹提取物。他們還測試了牙膏，因為已知牙膏含有抗菌化合物。其中，蜂蜜、甜葉菊、阿斯巴甜、楝樹和uva ursi對噬菌體的產(chǎn)生影響最大。

微生物群落由數(shù)百種不同的細(xì)菌及其宿主噬菌體組成。實際上，我們可以通過調(diào)整我們所食用的食物來應(yīng)對某些情況，這將影響微生物的多樣性，進(jìn)而影響健康和疾病。我們還發(fā)現(xiàn)一些食物可以作為噬菌體抑制劑，可以用來控制致病病毒?！?/p>

Lance Boling，圣地亞哥州立大學(xué)分子生物學(xué)家和研究助理

我們的腸道微生物群可以影響認(rèn)知能力、新陳代謝、體重增加或減少、我們的情緒，甚至導(dǎo)致抑郁。它還會引起炎癥，從而導(dǎo)致癌癥、糖尿病、克羅恩病和腸易激綜合癥。經(jīng)過仔細(xì)的分析和計劃，食物可以作為糾正不平衡的藥物。

“這表明，我們可以用常見的膳食化合物來塑造人類腸道微生物群落，”圣地亞哥州立大學(xué)微生物生態(tài)學(xué)家、病毒學(xué)研究的先驅(qū)Forest Rohwer說?！霸诓挥绊懫渌?xì)菌的情況下殺死特定細(xì)菌的能力，使得這些化合物非常有趣?！?/p>

Boling在Rohwer實驗室從事微生物研究。他們的發(fā)現(xiàn)將于1月13日發(fā)表在《腸道微生物》雜志上。

當(dāng)噬菌體復(fù)制時，它們殺死宿主細(xì)胞并進(jìn)入環(huán)境，這可能導(dǎo)致一個級聯(lián)效應(yīng)，即它們感染周圍的細(xì)菌細(xì)胞。當(dāng)噬菌體在細(xì)菌內(nèi)部生長時，每個細(xì)菌細(xì)胞都會破裂，從而產(chǎn)生數(shù)百個新的噬菌體。當(dāng)它們在微生物群中釋放時，如果有更多的細(xì)菌存在，它們將繼續(xù)感染細(xì)菌。

博林說:“目前已知的化學(xué)觸發(fā)因素并不多，我們想找到這些‘噬菌體’誘導(dǎo)物，或者是什么導(dǎo)致噬菌體DNA分離和復(fù)制?！?/p>

一旦研究人員選擇了具有已知和感知的抗菌作用的食物，他們就會選擇代表兩種主要腸道門的細(xì)菌，擬桿菌門和厚壁菌門，包括致病菌和有益菌。他們將食物化合物從117個候選化合物中縮小到28個，并進(jìn)行了噬菌體誘導(dǎo)試驗。觀察有無食物化合物時細(xì)菌的生長情況，以作比較。使用流式細(xì)胞術(shù)對樣品進(jìn)行處理，流式細(xì)胞術(shù)是一種檢測病毒等微小顆粒的靈敏方法。

雖然其他研究的重點是增加治療性噬菌體的數(shù)量，但本研究進(jìn)一步探索117種常用食品、化學(xué)添加劑和植物提取物對普通腸道細(xì)菌的生長和噬菌體生產(chǎn)能力的還原作用。

博林解釋說，這種簡化的方法“類似于從花園中拔除雜草，以便更好的植物有生長的空間”，因此才有了“腸道美化”這個術(shù)語。

相反，過度食用廣譜抗菌食品可能導(dǎo)致與使用抗生素藥物可能產(chǎn)生的腸道多樣性低相關(guān)的代謝狀態(tài)。正確理解和利用這些食物化合物有助于治療或預(yù)防與腸道失衡有關(guān)的疾病，并促進(jìn)整體健康。

“我們很高興能找到更多的噬菌體誘導(dǎo)劑，并確定它們工作的分子機制，”Rohwer說。“可能有成千上萬種化合物可以用來消滅不需要的細(xì)菌?！?/p>

研究人員建議，應(yīng)該進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)是噬菌體誘導(dǎo)劑的食物，以闡明其分子機制。盡管噬菌體的重要性以及它們是生物圈中最多產(chǎn)的生物實體這一事實已得到公認(rèn)，但人們對導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生噬菌體并將其釋放到環(huán)境中的觸發(fā)因素知之甚少。闡明這些機制將有助于我們進(jìn)一步了解細(xì)菌和噬菌體如何塑造它們所生活的生態(tài)系統(tǒng)。