中國微生物菌種查詢網(wǎng)腸道微生物會影響人們的飲食和行為,以及焦慮、抑郁、高血壓等各種其他疾病。但這些數(shù)以萬億計的小小客人——統(tǒng)稱為微生物群落——究竟是如何影響我們選擇食物呢,這一直是個謎。 數(shù)十年來,科學家們已經(jīng)知道我們吃的東西可以影響消化道中的微生物平衡。午飯選擇吃火腿三明治或是酸奶凍糕會增加某些種類細菌的數(shù)量并同時抑制其他細菌。隨著相對數(shù)量的變化,它們會產(chǎn)生不同的分泌物,激活不同的基因,吸收不同的營養(yǎng)。
科學家們對果蠅做了個實驗,先給一組果蠅喂食包含所有必需氨基酸的蔗糖溶液;另一組的溶液中包含一些合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸,但缺少宿主本身無法合成的必需氨基酸;在將第三組果蠅食物中的必需氨基酸一個一個移除,以檢測微生物群能察覺哪種缺失的氨基酸。
經(jīng)過72小時的差異化飲食后,三組果蠅都得到了一次包含日常蔗糖溶液以及富含蛋白質(zhì)的酵母的自助餐。研究人員發(fā)現(xiàn),食物中缺失任一種必需氨基酸的兩組果蠅,都對酵母產(chǎn)生了強烈的渴望。但當科學家們增加在果蠅消化道發(fā)現(xiàn)的五種細菌(乳酸菌,短乳酸桿菌,醋酸桿菌,混合桿菌和糞腸球菌)時,果蠅則對蛋白質(zhì)完全失去了興趣。
醋酸桿菌和乳酸菌這兩種細菌能顯著影響果蠅的食欲。兩者同時增多足以抑制果蠅對蛋白質(zhì)的渴望,增加對糖類的攝入。這兩種細菌同時也修復了果蠅的生殖能力,表明身體各項功能正常,而這些功能通常在營養(yǎng)缺乏時會被限制?!按竽X如何權衡營養(yǎng)信息是非常令人著迷的,我們的研究表明,微生物群落在指導動物如何行動方面起著關鍵作用,” Ribeiro說。
接下來研究小組移除了果蠅體內(nèi)一種催化合成酪氨酸的酶,使果蠅不得不通過食物來獲得酪氨酸,就像獲取其他必需氨基酸一樣。令人驚訝的是,他們發(fā)現(xiàn)醋酸菌和乳酸菌無法抑制被改造后的果蠅對酪氨酸的渴望。Ribeiro解釋說:“這表明腸道菌群已經(jīng)進化到只對正常的必需氨基酸攝入進行測定?!?br />
盡管這項研究沒有具體說明這種交流的精確機制,但Ribeiro認為它可以有多種形式。來自這項研究的有力證據(jù)表明,微生物分泌的代謝物會將信息從腸道傳遞到大腦,并且告訴宿主它是否需要某種特定的食物?!耙粋€巨大的進化之謎就是為什么我們失去了產(chǎn)生必需氨基酸的能力,”他說,“也許這些代謝物給了動物更多余地,以獨立于這些營養(yǎng)物質(zhì)、即使缺少它們時也可以生存?!?br />