科学家们揭示了咖啡对肠道微生物群的惊人影响。研究发现,日常饮用咖啡通过促进独特细菌的生长,有助于肠道健康,开辟了通往健康的新途径!
研究背景:
这项研究发表在《自然微生物学》杂志上,揭示了咖啡摄入量与特定肠道微生物丰度之间的代谢联系。研究分析了来自超过22,000名个体的宏基因组样本,这些个体提供了详细的长期咖啡消费报告。此外,研究者还将这些发现与来自超过54,000个样本的公共数据进行了整合,涵盖了不同的群体,包括非西方化的人群、新生儿和患有特定疾病的人。
研究设计:
该研究分析了来自三个研究队列的35,000多个宏基因组样本,包括ZOE个性化膳食反应试验(PREDICT)宏基因组研究、MindaBody研究(MBS)和Menas生活方式验证研究(MLVS)。研究分析还包括来自公共来源的54,000多个宏基因组样本,涉及健康个体、非西方化个体、新生儿和婴儿、古代微生物样本、非人类灵长类动物和患有特定疾病的人。
重要观察结果:
研究显示,即使不含咖啡因的咖啡也能刺激Lawsonibacter asaccharolyticus的生长,突显了咖啡多酚的作用而非咖啡因。研究者将参与者分为三个咖啡饮用水平:从不饮用、适量饮用和大量饮用。研究发现,咖啡摄入量与不同研究人群的肠道微生物群组成之间存在强相关性。与非饮用者相比,咖啡饮用者的肠道微生物群表现出明显的组成差异,但对区分咖啡饮用水平的影响较小。
总体而言,咖啡对肠道微生物物种的丰度具有促进而非抑制作用。咖啡摄入量与Gram阳性细菌Lawsonibacter asaccharolyticus的丰度之间存在最强的关联。高咖啡饮用者的Lawsonibacter asaccharolyticus丰度是非饮用者的4到8倍,而适量饮用者的丰度是非饮用者的3到4倍。
为了进一步确认这一观察结果,研究者进行了一系列体外实验,在培养基中添加了咖啡。实验结果显示,无论咖啡类型(摩卡煮制或速溶咖啡)和是否含有咖啡因,咖啡都能显著增加Lawsonibacter asaccharolyticus的生长,增长率达到3.5倍。
研究还确定了115种与咖啡摄入量正相关的肠道微生物物种,突显了咖啡对微生物群的广泛影响。除了咖啡介导的Lawsonibacter asaccharolyticus个体水平上的丰度增加外,研究发现,咖啡在人群层面的消费量可以驱动该细菌的整体流行率。
通过对438个血浆代谢组的分析,研究者发现咖啡饮用者中富集了多种代谢物,其中奎宁酸及其潜在衍生物与咖啡和Lawsonibacter asaccharolyticus有关。未注释的奎宁酸衍生物也被强调,强调了未来生化研究的必要性。
研究意义:
研究发现,咖啡摄入量与五个美国和英国人群的肠道微生物群组成之间存在强相关性。咖啡摄入量与115种肠道微生物物种之间存在正相关性,其中与Lawsonibacter asaccharolyticus的关联最为强烈。咖啡对Lawsonibacter asaccharolyticus生长的促进作用为未来旨在阐明这种促进作用程度的研究提供了背景。这些研究应调查不同浓度的咖啡对一系列与咖啡相关的肠道微生物生长速率的影响。
研究还发现了西方和非西方人群之间Lawsonibacter asaccharolyticus流行率的差异,可能与咖啡的可用性和消费习惯有关。代谢组学分析显示,奎宁酸、烟碱和其它潜在代谢物在携带Lawsonibacter asaccharolyticus的咖啡饮用者中显著富集。
咖啡中的主要多酚之一是绿原酸。肠道微生物将其代谢为咖啡酸、奎宁酸和几种其他代谢物。负责这种生物转化的肠道微生物包括双歧杆菌属(Bifidobacterium animalis)、乳杆菌属(Bifidobacterium lactis)、大肠杆菌(Escherichia coli)和加氏乳杆菌(Lactobacillus gasseri)。
Lawsonibacter asaccharolyticus丰度与咖啡摄入量之间的咖啡因无关的强关联表明,它可能也响应于这些多酚代谢途径内的活动。尽管咖啡因及其衍生物因与Lawsonibacter asaccharolyticus的关联而在研究中被优先考虑,但脱咖啡因咖啡饮用者中微生物的富集表明,咖啡因在这复杂的相互作用中并不占据中心位置。相反,奎宁酸及其衍生物可能发挥关键作用。
总体而言,该研究为理解微生物对饮食的生化反应提供了框架。
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