科学家揭示咖啡对肠道和大脑的真实作用机制
科克大学APC微生物组研究中心这一领先研究机构的研究人员在理解咖啡如何有益人体方面取得了重大突破。科学家首次深入研究了咖啡如何与肠脑轴(连接消化系统和大脑的通信网络)相互作用。
发表在《自然通讯》上的研究结果表明,定期饮用含咖啡因和无咖啡因的咖啡均可塑造肠道微生物组,并影响情绪和压力水平。该研究得到咖啡科学信息研究所(ISIC)的支持。
咖啡如何影响肠道微生物组和情绪
长期以来,咖啡一直与消化和心理健康益处相关联,但这些效果背后的生物学机制尚未完全阐明。这项研究聚焦于咖啡对微生物群-肠-脑轴的影响——即肠道微生物组与大脑之间的双向通信网络——并采用多种生物和心理测量方法进行综合分析。
为探究这一机制,研究人员对比了31名常规咖啡饮用者与31名不喝咖啡人群的差异。参与者完成心理评估问卷,记录日常饮食和咖啡因摄入量,并提供粪便和尿液样本供科学家分析肠道菌群变化及情绪状态。本研究将"咖啡饮用者"定义为每天饮用3-5杯咖啡的个体,该摄入量符合欧洲食品安全局(EFSA)认定的安全适度标准。
研究设计揭示微生物组变化
实验初期,咖啡饮用者停止摄入咖啡两周。在此期间,研究人员持续收集生物样本并监测心理健康状况。这一中断导致常规咖啡饮用者肠道微生物产生的代谢物发生显著变化,使其与非咖啡饮用者形成明显区别。
禁咖啡阶段结束后,研究人员在参与者不知情的情况下逐步重新引入咖啡。半数参与者饮用无咖啡因咖啡,另一半则摄入普通咖啡。两组均报告情绪改善,包括压力、抑郁和冲动水平降低。这些结果表明,即使不含咖啡因,咖啡也能有效提升情绪状态。
与咖啡消费相关的关键肠道细菌
研究还鉴定出在咖啡饮用者中更为丰富的特定菌种。"埃格特氏菌属"(Eggertella sp)和"短隐杆菌"(Cryptobacterium curtum)在经常饮用咖啡的人群中含量较高。这些微生物被认为参与消化系统酸类物质产生和胆汁酸合成等过程,可能有助于抵御有害菌群和感染。研究人员还观察到"厚壁菌门"(Firmicutes)数量增加,该菌群先前已被证实与女性积极情绪相关联。
无咖啡因与咖啡因对大脑功能的差异化影响
值得注意的是,仅在饮用无咖啡因咖啡的参与者中观察到学习和记忆能力的提升。这一发现表明,多酚等非咖啡因化合物可能是某些认知益处的来源。
相比之下,含咖啡因咖啡展现出独特优势。只有摄入咖啡因的参与者表现出焦虑减轻以及注意力和警觉性增强。咖啡因还与较低的炎症风险相关联。
科学家阐释咖啡的多维度健康影响
该研究通讯作者、科克大学APC微生物组研究中心首席研究员John Cryan教授解释道:"公众对肠道健康的关注度显著提升。消化健康与心理健康的关联日益明确,但咖啡影响肠脑轴的具体机制仍不清晰。"
"我们的发现揭示了微生物组与神经系统对咖啡的反应机制,以及其对构建更健康微生物组的潜在长期益处。咖啡可能改变微生物群体的功能及其代谢产物。随着公众越来越关注通过饮食调节实现肠道平衡,咖啡有望作为健康均衡饮食的一部分,成为一种有效的干预手段。"
他补充道:"咖啡远不止是咖啡因——它是一种复杂的膳食因子,与我们的肠道微生物、代谢系统乃至情绪健康产生交互作用。研究表明,无论是否含咖啡因,咖啡都能以独特而互补的方式影响健康。"
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