肠道微生物组：我们的第二化学工厂
许多有益健康的植物化合物，如浆果、坚果或蔬菜中的成分，在摄入后并非立即起效。它们首先需要通过肠道中无数微生物进行化学转化，这一过程类似于"二次消化"。国际研究团队系统绘制了775种不同植物营养素及其被肠道细菌酶转化的路径。平均而言，我们微生物组中70%的酶可能参与此过程——远高于先前认知。
然而，研究也揭示了一个关键挑战：肠道细菌的"化学食谱"高度个性化。个体能否将植物化合物最佳转化为活性形式，取决于其肠道菌群中存在的特定酶。这些酶及其功能不仅因人而异，还随地理来源和饮食习惯变化。
耶拿大学和莱布尼茨- HKI的"微生物组动态"教授Gianni Panagiotou博士强调多学科合作的重要性："我们的结果表明，微生物组功能对健康营养效果至关重要。唯有生物信息学家、化学家、疾病模型专家和微生物学家通力合作，才能全面捕捉肠道细菌的多样性和动态变化。"
当"食谱"在疾病中失灵
研究人员运用人工智能对比了健康个体与患者（包括炎症性肠病、结直肠癌或非酒精性脂肪肝患者）的酶谱。结果显示：这些慢性病患者的微生物组处理健康食品的潜力显著降低。
AI模型能基于特定细菌酶的存在，高精度预测个体健康状况。例如，结直肠癌患者缺乏处理某种植物化合物的关键酶，而该酶在健康个体中含量丰富。这种转化能力的减弱，可能解释了为何常规饮食建议在慢性病患者中常无法达到预期效果。
通往定制化营养的道路
为解析这些复杂相互作用，团队将生物信息学与全球5500多个肠道微生物组分析相结合。有前景的细菌菌株在实验室经测试，以验证预测的转化反应。
这些突破性发现为未来营养医学奠定基础。通过分析个人微生物组，可实现精准个性化营养方案，取代通用建议。目标是为微生物组提供精准营养，或用携带特定酶的益生菌对其进行"播种"，以优化有益植物化合物的转化。
协作研究的卓越成就
该研究直接契合耶拿"微生物宇宙平衡"卓越集群的核心主题：系统研究微生物及其与宿主的相互作用。研究强调，平衡的微生物组不仅在组成上关键，更在其功能上——特别是化学处理食物的能力。科学家们提供了关键基础，通过靶向个性化干预促进这种平衡。
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