日常饮用咖啡与大量人群中某种肠道细菌数量的急剧增加相关联。
这种关联重新定义了咖啡作为一种选择性力量,塑造着人类肠道中的微生物群落。
肠道中的咖啡
在22,867名成年人的粪便样本中,一项分析持续将咖啡饮用习惯与同一种细菌联系起来。
哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的宋明阳(Sc.D.)通过追踪这一信号,将其与Lawsonibacter asaccharolyticus(不发酵劳森菌)联系起来。
在每个群体中,宋明阳都观察到这种细菌数量上升,在稳定饮用咖啡的人群中达到约八倍高的水平。
与广泛的饮食建议不同,这一发现指向了一种可能对咖啡化合物迅速反应的细菌目标。
无咖啡因咖啡同样有效
在许多人体内,无咖啡因咖啡仍与这种细菌相关联,因此仅靠咖啡因无法解释这种联系。
在研究团队根据饮用习惯对人群进行分组后,大部分的细菌数量跃升出现在从不饮用者与适度饮用者之间。
宋明阳表示:"我们发现这种非常强烈、非常明确的一对一匹配是非常独特的。"
咖啡与微生物的相遇
在实验室培养中,咖啡加速了这种细菌的生长,将故事从相关性推进到直接效应。
研究人员使用从人类粪便中分离出的菌株,将其加入到培养基中并观察菌落扩张。
无咖啡因版本产生了类似的促进作用,而适度浓度的咖啡比极高浓度更能帮助这种微生物。
在较高浓度下,咖啡减缓了其他常见肠道细菌的生长,这表明咖啡中的其他化合物影响了结果。
血液化学变化
血液样本提供了与肠道中出现情况相一致的第二个信号。
在438人中,咖啡饮用者血液中显示出与同一种细菌相关的可重复化学物质模式。
两种与咖啡相关的化合物在携带Lawsonibacter asaccharolyticus的人体内最为明显地上升,它们是与这种微生物一同出现的,而非独立存在。
综合来看,这些共享信号指向一个简单的可能性:这种细菌可能以身体后续仍能检测到的方式帮助处理咖啡的部分成分。
从咖啡豆到血液
一些关键化合物始于咖啡豆内部,并在消化开始后才形成特定形态。
当咖啡通过肠道时,某些植物化学物质分解,形成细菌可以进一步修饰的小分子。
其中一种物质——奎宁酸反复出现,以及几种相关化合物,研究人员尚未完全识别。
即使无法详述每一步,这一模式表明咖啡和微生物之间存在着密切的化学传递,仍有未完成的细节需要进一步研究。
西方足迹
美国和英国的现代成年人经常携带这种细菌,而儿童和农村社区则很少显示。
分析来自43个国家的公共数据集,研究人员发现这种微生物在非人类灵长类动物和古代样本中几乎消失。
国家层面的咖啡消费量与这种细菌的存在同时上升,这表明人群通过饮用咖啡而更频繁地携带这种细菌。
这种模式使这种微生物成为咖啡文化的标志,而不仅仅是一个实验室队列的特征。
健康影响尚不明确
长期的研究评论将咖啡与大量人群中较低的死亡率联系起来,但本研究并未测试健康结果。
在最初的描述中,Lawsonibacter asaccharolyticus产生丁酸盐,这是一种当微生物分解纤维时产生的短链脂肪。
即便如此,这种与咖啡相关的微生物也出现在许多疾病患者体内,因此其存在本身并不表示健康。
目前,这种细菌看起来更像是咖啡代谢的一个线索,而非已证实的保护者。
通过微生物追踪习惯
仅凭肠道数据,研究团队就能在近九成的情况下区分咖啡饮用者和非饮用者。
由于Lawsonibacter asaccharolyticus的上升如此可靠,它成为了长期咖啡摄入的生物标志物。
临床医生已经使用血液标志物来追踪某些习惯,而微生物可能增加另一种反映人们实际消费的读数。
然而,单一标志物无法捕捉一个人饮食的其他部分,因此更广泛的模式对于实际建议来说更为重要。
在人类中证明因果关系
相关性不能证明咖啡创造了这种微生物,尽管实验室结果支持直接促进作用。
对照试验可以追踪新咖啡饮用者数周,并观察这种细菌是否在任何健康变化之前上升。
宋明阳说:"这可以告诉我们细菌是否真的在调节咖啡的健康益处。"
在那之前,这种细菌仍然是一个习惯的强烈信号,而非益处的证明。
接下来会发生什么
日常咖啡现在与一种肠道菌种和一组血液化学物质相对应,为饮食研究提供了更精确的目标。
未来的研究可以测试改变咖啡摄入量是否会改变这些化学物质,进而影响长期疾病风险。
该研究发表在Nature Microbiology杂志上。
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