放屁在研究界引起了"臭味",但这是积极的一面。
墨尔本科学家揭示了氢气在人体肠道中是如何产生和利用的。尽管因使放屁可燃而臭名昭著,但氢气在支持肠道健康方面也具有积极作用。
这项发表在《自然·微生物学》杂志上的研究中,莫纳什大学和哈德森医学研究所的研究人员领导了一个国际团队,分析了微生物如何控制肠道中的氢气水平。
当细菌发酵我们饮食中未消化的碳水化合物时,氢气在肠道中自然产生。其中一部分气体被呼出,大部分被其他肠道细菌回收利用,其余则以肠胃气的形式排出体外。
第一作者凯特琳·韦尔什博士(Dr. Caitlin Welsh)由莫纳什大学和哈德森医学研究所共同主持,她表示研究结果揭示了氢气在肠道功能中的作用比之前认为的更为重要。
大多数人每天释放约一升气体,其中一半是氢气。但氢气不仅仅是肠胃气背后的气体——它是肠道健康的隐藏驱动力。我们的研究表明,氢气以令人惊讶且多样化的方式塑造肠道微生物组。它帮助一些有益细菌在肠道中茁壮成长,并保持消化过程的进行。
凯特琳·韦尔什博士,第一作者
研究人员希望他们的发现将强调扩大对我们肠道工作基本知识的必要性,以便用于设计胃肠道问题的新治疗方法。
共同资深作者、莫纳什大学生物医学发现研究所"一体健康微生物学"小组负责人克里斯·格林宁教授表示,氢气对肠道功能至关重要。
"肠道中的气体产生是一个正常过程。当肠道细菌分解食物时会产生大量氢气,然后其他微生物将其用于能量,"格林宁教授说。
然而,过量的氢气产生可能预示着肠道问题。异常的氢气水平与感染、消化系统疾病甚至癌症有关,通常通过呼吸测试来评估肠道健康。
"我们还看到迹象表明,肠道疾病患者的氢气产生受到干扰,但尚不清楚这是疾病的原因还是结果,"格林宁教授说。
研究人员的工作重点是了解氢气在肠道功能中的基本作用,而不是改进诊断或开发治疗方法。
共同资深作者、哈德森研究所微生物群与系统生物学实验室负责人、莫纳什大学临床科学学院分子与转化科学系副教授萨姆·福斯特表示,新发现的联系有助于理解肠道状况并指导开发新的基于微生物组的治疗方法。
福斯特副教授表示,虽然新兴的基于微生物组的治疗方法范围从粪便移植和益生菌到活体生物治疗,但我们还有很长的路要走,才能完全了解它们的工作原理以及如何最佳使用它们。
"通过了解这些系统的功能,它为治疗干预开辟了新的机会,其中一些我们甚至还没有考虑过,"他说。
研究发现
该研究发现,一种称为B组[FeFe]-氢化酶的特定酶主要负责在肠道中产生氢气。这种酶存在于许多肠道细菌中,活性很高。研究人员研究了来自粪便样本和肠道组织的细菌,发现这种酶帮助细菌生长并产生氢气,特别是在与健康相关的主要群体中。他们还发现,这种酶通过使用涉及铁和另一种称为铁氧还蛋白的蛋白质的特定化学反应来工作。例如,健康人的肠道中有很多这种酶,但克罗恩病患者体内这种酶较少,而其他类型的产氢酶较多。
来源:莫纳什大学
参考期刊:Welsh, C., et al. (2025). 一种广泛存在的氢化酶支持健康人肠道细菌的发酵生长. 《自然·微生物学》
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