Every time you eat, trillions of microbes in your gut spring into action, fermenting dietary scraps your own body can’t digest. In return, they churn out small molecules – short-chain fatty acids (SCFAs) – that slip into your bloodstream and quietly influence your immune system, appetite, and even mood.
瑞士苏黎世联邦理工学院的Markus Arnoldini领导的新研究首次精确计算了肠道微生物代谢产物向人体输送的总量。"我们的发现首次详细揭示了肠道菌群与宿主之间物质交换的强度，"他解释道。
测量肠道的隐秘交通
研究人员通过饮食记录与粪便排泄量建立碳平衡模型，结合实验室发酵产物检测，发现成年人每日通过典型西式饮食吸收约1.5盎司（42克）短链脂肪酸。这相当于传统教科书估计值的2倍——此前方法依赖呼气/血液间接检测，未能捕捉被肝脏快速代谢的物质。
实验室测试显示，每克肠道菌群必须产生特定量的发酵产物才能维持菌群平衡。这种物质流动就像持续的溪流而非涓涓细流，在食物匮乏环境中可为狩猎采集者提供高达10%的日能量需求（坦桑尼亚哈扎部落数据证实）。相比之下，现代西方饮食仅能提供2-5%的能量转化，因其精制碳水化合物缺乏可发酵底物。
纤维是微生物工厂的燃料
研究证实膳食纤维是调节微生物代谢的关键开关。当采用抗性淀粉丰富的块茎和浆果饮食时，酸产量可提升2倍。这种差异解释了为何传统农业人群拥有更庞大的纤维分解菌群，也为能量平衡模型提供了微生物效率参数。
"微生物产生的丁酸能促进肠道屏障修复，丙酸则调节肝脏糖异生，"研究指出。人体观察研究显示循环乙酸浓度升高与胰岛素敏感性改善相关。现在临床医生可将代谢物剂量与试验生物标志物变化对应，为个性化医疗提供依据。
多维度健康影响
这些短链脂肪酸不仅影响代谢：
- 免疫调节：调控T细胞发育，抑制遗传性结肠炎小鼠的肠道炎症
- 神经调控：丙酸可通过血脑屏障调节动机相关的多巴胺通路
- 疾病治疗：临床试验正在测试高纤维饮食或丁酸胶囊作为炎症性肠病的辅助疗法
值得注意的是，相比补充特定益生菌，研究更推荐通过复杂碳水化合物喂养现有菌群。癌症生物学家发现丁酸对结肠上皮细胞具有抗增殖作用，这为预防策略带来新希望。
精准营养新纪元
研究团队建立了定量框架，未来可通过同位素标记纤维追踪单个分子代谢路径。对溃疡性结肠炎、肥胖等患者群体的研究将揭示疾病状态下的微生物产量变化。
"我们首次实现了对这些分子信号的精确量化，"Arnoldini强调。这项突破使公共卫生指南有望按短链脂肪酸产量制定纤维摄入标准——类似维生素与功能结果的关联方式，将微生物组从"黑箱"转化为可测量的营养合作伙伴。
该研究发表于《细胞》杂志，为精准营养和疾病干预开辟了新路径。
【全文结束】
