剑桥大学的研究人员发现，食用富含纤维的食物可以帮助预防有害肠道细菌的生长。这类细菌包括肠杆菌科（Enterobacteriaceae），例如肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）、志贺氏菌（Shigella）、大肠杆菌（E. coli）等。这些细菌在低水平存在时是健康人体肠道微生物组的一部分，但在高水平时（例如由于体内炎症增加或食用受污染的食物）可能会导致疾病，甚至危及生命。
研究人员利用计算方法和人工智能分析了来自全球45个国家超过12,000人的粪便样本，揭示了一个人的肠道微生物组“特征”可以预测其肠道是否容易被肠杆菌科细菌定植。这一结果在不同的健康状态和地理位置上具有一致性。
研究团队确定了135种在缺乏肠杆菌科细菌的情况下常见的肠道微生物，这些微生物可能具有保护作用。其中，特别值得注意的是产生短链脂肪酸的细菌——粪杆菌属（Faecalibacterium）。这些细菌通过分解我们食物中的纤维来生成有益化合物，从而抵御多种致病性肠杆菌科细菌的感染。
研究人员建议，通过增加饮食中的纤维摄入量，可以促进有益菌群的生长，抑制有害菌群的繁殖，从而显著降低患病风险。相比之下，服用益生菌（不会直接改变肠道环境）对减少肠杆菌科细菌感染的影响较小。
该研究结果发表在《自然·微生物学》（Nature Microbiology）期刊上。剑桥大学兽医学系研究员、论文资深作者亚历山德雷·阿尔梅达博士（Dr. Alexandre Almeida）表示：“我们的研究表明，饮食在控制多种细菌（如大肠杆菌和肺炎克雷伯菌）感染的可能性方面起着至关重要的作用，因为这会改变我们的肠道环境，使其对入侵者更加不利。”
阿尔梅达博士补充道：“通过食用蔬菜、豆类和全谷物等富含纤维的食物，我们可以为肠道细菌提供原料，使其产生短链脂肪酸——这些化合物可以保护我们免受致病菌的侵害。”
肺炎克雷伯菌可引起肺炎、脑膜炎和其他感染。由于这种细菌病原体在全球范围内对抗生素的耐药性急剧上升，科学家们正在寻找新的方法来控制它和其他类似的感染性细菌。
随着抗生素耐药性的增加，可用的治疗选择越来越少。目前最好的办法是防止感染的发生，即通过减少这些致病菌在肠道中滋生的机会来实现。
这项新研究还揭示了172种肠道微生物可以与致病性肠杆菌科细菌共存。许多这些物种的功能与致病菌相似，它们需要相同的营养物质才能生存。以前认为资源竞争会阻止致病菌在肠道中建立，但这一发现与此不符。
研究人员指出，试图通过服用与致病菌竞争相同营养物质的益生菌来饿死致病菌是无效的。相反，通过饮食改变肠道环境以降低肠杆菌科细菌感染的风险将更为有利。
剑桥大学兽医学系访问研究员、论文第一作者尹琪博士（Dr. Qi Yin）表示：“本研究强调了在研究病原体时不应将其视为孤立实体，而应在考虑其周围肠道微生物组的背景下进行研究。”
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