肠道益生菌竟有 “饮食挑食症”:地域菌株藏独特技能,个性化调理时代要来了
提起双歧杆菌,很多人知道它是益生菌,但很少有人了解它的“核心技能”——分解糖类。作为肠道里的“代谢小能手”,双歧杆菌能分解我们吃进去的各种糖类(比如母乳中的特殊糖类、蔬菜里的膳食纤维),产生乳酸、乙酸等物质。这些产物不仅能抑制有害细菌滋生,还能调节免疫系统,对婴幼儿肠道发育、成年人肠道健康都至关重要。 一直以来,双歧杆菌都是益生菌补充剂的“常客”,但很多人发现,同样的益生菌,有的人吃了有用,有的人却没效果。这背后的关键问题的就是:不同双歧杆菌对糖类的“消化能力”不一样,而每个人的饮食结构、肠道环境也不同,“供需不匹配”自然效果不佳。
为了搞清楚双歧杆菌的代谢差异,研究团队做了一项“大数据分析”——收集了3083株来自不同人群、不同地域的双歧杆菌,其中包括263株参考菌株和2820株新增菌株,甚至还有19株专门从孟加拉儿童粪便中分离的新菌株。 研究人员通过分析这些菌株的基因,梳理出589个与糖类代谢相关的“功能基因”(比如负责运输糖类的基因、分解糖类的酶基因),进而重建了68种糖类代谢通路。简单说,就是通过基因蓝图,预测每株双歧杆菌能分解哪些糖、不能分解哪些糖。
通过分析和实验验证,研究团队发现了几个有趣的规律:1.物种和菌株:“家族不同,技能不同”,不仅不同种类的双歧杆菌代谢能力不一样,就算是同一个物种,不同菌株也可能有“专属技能”。比如双歧杆菌属中的“长双歧杆菌”,就分成了三个“亚种”和一个新分支。其中,“婴儿长双歧杆菌”擅长分解母乳中的低聚糖,适合母乳喂养的宝宝;而新发现的分支“Bl. nov.”则不擅长利用母乳糖类,反而能分解植物和真菌中的α-葡聚糖,可能更适配添加了辅食的婴幼儿。2.地域差异:孟加拉菌株有“独特技能” 研究中最让人意外的是孟加拉菌株的表现。这些来自孟加拉儿童肠道的双歧杆菌,携带了独特的基因簇——有的能分解木葡聚糖(植物细胞壁中的一种多糖),有的则能高效利用母乳低聚糖。这和当地的饮食有关:孟加拉儿童的饮食中既有母乳,又有大量富含植物纤维的辅食,肠道细菌自然进化出了“双向技能”。 反观西方婴幼儿,他们体内的双歧杆菌大多不擅长分解母乳低聚糖,反而更适配辅食中的糖类。这也解释了为什么非西方母乳喂养的宝宝,肠道中双歧杆菌比例更高——因为他们体内的菌株更懂“消化母乳糖”。3.年龄和生活方式:代谢能力“跟着人生阶段变” 研究还发现,双歧杆菌的代谢能力会“适配”宿主的年龄和生活方式。比如3岁以下婴幼儿体内的双歧杆菌,更擅长分解母乳低聚糖等“宿主来源糖类”;而3岁以上人群的双歧杆菌,更擅长分解植物纤维等“饮食来源糖类”。 此外,西方和非西方人群的双歧杆菌也有差异:非西方婴幼儿的双歧杆菌更擅长分解母乳低聚糖,而西方婴幼儿的双歧杆菌则更擅长分解辅食中的糖类(比如果聚糖)。这和饮食习惯、生活方式(比如母乳喂养时长、辅食添加种类)密切相关。
为了确认基因分析的准确性,研究团队挑选了30株来自孟加拉、马拉维、美国、欧洲的双歧杆菌,在实验室里测试它们对43种糖类的代谢能力。结果显示,基因预测的准确率高达94%-95%——比如预测能分解木葡聚糖的孟加拉菌株,在实验中确实能利用这种糖生长;预测不能分解母乳低聚糖的菌株,也确实无法利用该糖。 这些实验不仅证实了基因分析的可靠性,还发现了一些“隐藏技能”:比如有的双歧杆菌虽然没有已知的糖类运输基因,却能分解某种糖,说明它们可能有未被发现的“运输机制”,为后续研究留下了悬念。
这项研究的意义远不止“发现差异”,更在于“精准应用”。 对于婴幼儿来说,不同喂养方式(母乳喂养、混合喂养、辅食喂养)需要不同的双歧杆菌:母乳喂养的宝宝,适合补充擅长分解母乳低聚糖的菌株;添加辅食的宝宝,则适合能分解植物纤维的菌株。而对于孟加拉等营养不良地区的儿童,当地分离的双歧杆菌有独特的代谢技能,用它们开发益生菌,可能更适合当地饮食结构,帮助改善营养不良。 未来,我们或许能根据自己的饮食结构、年龄、地域,选择“量身定制”的益生菌——比如爱吃蔬菜的人选擅长分解膳食纤维的菌株,乳糖不耐受的人选擅长分解乳糖的菌株,让益生菌真正“对症下药”。
肠道菌群是人体的“第二基因组”,而双歧杆菌的代谢差异,正是肠道菌群“精准适配”宿主的体现。这项研究通过基因分析和实验验证,让我们第一次如此清晰地看到双歧杆菌的“饮食偏好”,也为益生菌的精准开发提供了科学依据。随着研究的深入,相信未来会有更多“个性化益生菌”走进我们的生活,让肠道健康管理更高效、更精准。
参考文献:Arzamasov AA, Rodionov DA, Hibberd MC, Guruge JL, Kent JE, Kazanov MD, Leyn SA, Elane ML, Sejane K, Furst A, Bode L, Barratt MJ, Gordon JI, Osterman AL. Integrative genomic reconstruction reveals heterogeneity in carbohydrate utilization across human gut bifidobacteria. Nat Microbiol. 2025 Aug;10(8):2031-2047. doi:10.1038/s41564-025-02056-x.
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