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人类肠道中的微生物能将膳食纤维转化为额外热量

[所属分类:行业动态] [发布时间:2025-12-17] [发布人:杨晓燕] [阅读次数:] [返回]

人类肠道中的微生物能将膳食纤维转化为额外热量
作者：张晴丹来源：中国科学报
山东拓普生物工程有限公司 http://www.topbiol.com
在人体肠道深处栖息着熙熙攘攘的微生物群落，每种微生物都在食物消化过程中扮演特定角色。其中存在一种能产生甲烷的特殊微生物，美国亚利桑那州立大学最新研究表明，这种产生甲烷的微生物可能影响人体从摄入食物中提取热量的效率。近日，相关研究成果发表于The ISME Journal。
栖息在消化道内的微生物集合被称为肠道微生物组。虽然人人都拥有微生物组，但某些人的微生物组会产生大量甲烷，而另一些人则产生极少。
研究发现，微生物组产生更多甲烷的人群往往能从高纤维食物中获取更多能量。这或许能解释为何同一餐食在进入结肠后，会为不同个体提供差异化的热量数值。
研究人员强调，高纤维食物始终具有益处。无论甲烷水平高低，人们在典型的高加工食品西式饮食中通常能吸收更多热量。即便如此，在高纤维饮食条件下，热量吸收效率仍会因个体肠道产甲烷量而异。
这些发现表明肠道甲烷可能成为个性化营养的关键因素，未来饮食方案将根据每个人消化系统内独特的微生物活动进行定制。
该论文第一作者、亚利桑那州立大学博士Blake Dirks指出：“这种差异对饮食干预具有重要意义。它表明相同饮食方案的人群可能产生不同反应，部分原因在于其肠道微生物组的构成。”
这项研究明确，这些产生甲烷的微生物似乎与更高效的消化过程和更强的能量吸收能力相关。
微生物组的主要任务是分解人体无法自行消化的食物。微生物将膳食纤维发酵转化为短链脂肪酸，后者能提供宝贵的能量来源。在此过程中会释放氢气，过量氢气可能延缓发酵速度，但其他微生物通过消耗氢气来维持消化化学平衡。
产生甲烷的微生物正是氢气消耗者。它们在摄取氢气的同时，会释放甲烷作为副产品。这是人类肠道中唯一能产生这种气体的微生物。
该论文通讯作者、亚利桑那州立大学教授Rosy Krajmalnik-Brown表示：“人体自身不产生甲烷，唯有微生物能制造。因此我们提出这可以作为标志物，指示微生物高效生产短链脂肪酸的过程。”
研究发现，在食用高纤维饮食期间，几乎所有参与者都比食用加工食品时吸收更少热量。然而，体内甲烷产量较高者从富含纤维食物中吸收的热量，显著高于甲烷产量较低者。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/ismejo/wraf103
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