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Cell文章:腸道微生物及個(gè)人飲食定制算法

 kc_4591 2015-12-20

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作者:By Mellisa Dahl

選文:孫強(qiáng)

翻譯整理:孫強(qiáng),丁一,Dr. Guo, 汪霞


你的一位朋友削減了食物中糖的攝入,并感覺到驚人變化。另一位朋友,正相反,依舊堅(jiān)持著高糖飲食,但看上去依舊健康苗條。而你則嘗試了這兩種不同的飲食策略,但并沒有感覺自己的身體發(fā)生真正的改變。


同樣的結(jié)論可以用于乳制品或碳水化合物 ,無論對于那種營養(yǎng)品,你可能知道,僅僅是因?yàn)橐恍╋嬍沉?xí)慣適用于別人,并不一定意味著它會適用于你。每個(gè)人的身體是不同的,這就意味著每個(gè)人的身體對食物的反應(yīng)有點(diǎn)不同。而這一點(diǎn),指出了健康飲食的潛在未來,盡管世界各地的一些科學(xué)家還在爭論。要對抗糖尿病和肥胖癥造成的日益嚴(yán)重的威脅,關(guān)鍵可能是個(gè)性化飲食 ,每個(gè)人都有自己不同的飲食指導(dǎo),而不是像現(xiàn)在這樣一攬子的解決方案。


答案可能就在你的腸胃中 ,更確切地說,是指居住生活在那兒的萬億細(xì)菌。目前兩個(gè)正在研究腸道微生物和飲食之間的相互作用的科學(xué)家是Eran Segal和Eran Elinav,他們主持著位于以色列特拉維夫Tel Aviv的個(gè)性化的營養(yǎng)項(xiàng)目(Personalized Nutrition Project)。他們研究的結(jié)果初步表明,利用計(jì)算機(jī)算法可以預(yù)測每個(gè)人的身體對某些食物的反應(yīng),從而根據(jù)每個(gè)人的獨(dú)特菌群,量身定制適合個(gè)人的飲食計(jì)劃。今年夏季早些時(shí)候他們在德國的人類微生物組學(xué)會議上展現(xiàn)了這些研究結(jié)果。




結(jié)果如下:

在800多人的受測者中觀察到了很高的飯后血糖變化;

利用受測者數(shù)據(jù)及個(gè)人腸道微生物數(shù)據(jù)可以精確預(yù)測飯后血糖反應(yīng);

依據(jù)研究結(jié)果改進(jìn)的飲食能有效的降低血糖


該項(xiàng)目始于兩年以前,迄今已測試了1000余人。Segal和Elinav首先讓參與者佩戴葡萄糖監(jiān)測裝置,每五分鐘測量并記錄一次他們的血糖水平,為期一個(gè)星期; 他們還使用了一個(gè)移動應(yīng)用程序來記錄那個(gè)星期他們吃了什么食物,什么時(shí)候吃的。總之,他們收集到超過50,000次的正餐和小吃數(shù)據(jù),以及每個(gè)人的血糖水平如何對每種食物作出響應(yīng)。


你的腸胃將你吃的食物轉(zhuǎn)換成糖,隨后被釋放到血液中;從那里,這些糖類要么轉(zhuǎn)化為能量,或轉(zhuǎn)換成脂肪儲存起來。某些食物會導(dǎo)致過多的糖進(jìn)入血液中,而血液中過高水平的葡萄糖會導(dǎo)致糖尿病和肥胖癥等疾病。但是,哪些食物會釋放高糖?這是營養(yǎng)指南的一個(gè)重要部分,也就是找出那些不會帶來高血糖沖擊的食物。

但是從他們的數(shù)據(jù),Segal和Elinav觀察到,人們對類似食物的反應(yīng)非常不同。 “目前,我們可以看到在一個(gè)非常大的范圍內(nèi),人們對任何食物的反應(yīng),都存在巨大的變化,”Segal說。 “有些人,你給他們碳水化合物,他們的反應(yīng)非常微弱 - 即使是純糖。而其他人,則會有巨大的反應(yīng)。而這基本上適用于每一個(gè)我們研究的食物。” 還有更令人意想不到的結(jié)果, “有些人,當(dāng)他們吃全麥大米時(shí),他們的血糖水平仍然保持低水平,而當(dāng)他們吃冰淇淋是,血糖會瞬間升得很高?!?Segal說。但另外一部分人的結(jié)果則正好相反。


這并不是第一次得出這樣的研究結(jié)論,即不同的人對同樣的食物會有不同的反應(yīng)。例如,有關(guān)雙胞胎的研究表明,即使人有相同的DNA,有時(shí)對不同的飲食也會做出不同的反應(yīng)?;谶@些結(jié)果,研究人員認(rèn)為,“通用的飲食,或通用的飲食準(zhǔn)則,不可能對每個(gè)人適用,因?yàn)槿耸遣灰粯拥模盨egal說。 “一般準(zhǔn)則會有局限性,它們實(shí)際上可能對一些人有害。”


Segal和Elinav認(rèn)為,如果他們能夠了解這些不同反應(yīng)的潛在機(jī)制,就可以做出預(yù)測。因此,研究人員采集了800個(gè)調(diào)查對象的糞便樣本進(jìn)行DNA測序,并以此完成每個(gè)受試個(gè)體的腸道菌群組成。研究人員解釋說,一個(gè)特殊的菌型具有特異的基因,如果能檢測到這個(gè)基因就表明這個(gè)細(xì)菌的存在。他們結(jié)合了食物血糖應(yīng)答的記錄,運(yùn)用這兩個(gè)數(shù)據(jù)集編輯了電腦程序,并利用此程序創(chuàng)建了一個(gè)不會引發(fā)血糖快速升高的食品清單。


為了解這個(gè)電腦程序的精準(zhǔn)性,研究人員進(jìn)行了一個(gè)試驗(yàn):運(yùn)用這個(gè)程序?yàn)?5個(gè)糖尿病前期的婦女受試者進(jìn)行了飲食調(diào)整,其中一些受試者的食品甚至包括了營養(yǎng)學(xué)家都不提倡的如巧克力、奶油雪糕、披薩等;但對其他的大部分受試者則是谷類和蔬菜。這些受試者遵囑進(jìn)行了一周的個(gè)體化食譜,第二周他們則進(jìn)食符合糖尿病前期病人的膳食指南的食譜 ,總熱量消耗相似。與標(biāo)準(zhǔn)膳食相比,在個(gè)性化飲食的一周后,除極個(gè)別受試者有血糖升高外,大部分受試者顯示出血糖水平下降甚至恢復(fù)到健康的水平。


這是一個(gè)非常有趣的發(fā)現(xiàn)。盡管它是初步的研究,還需要大樣本以及更長期的隨訪觀察才能得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。值得注意的是,其他從事腸道微生物與飲食關(guān)系的科學(xué)家對這個(gè)研究是否最終會引導(dǎo)個(gè)體化食譜的概念持有懷疑態(tài)度。Jens Nielsen是瑞典查爾姆斯理工大學(xué)的一個(gè)生物學(xué)工程師,他認(rèn)為這樣的研究會根據(jù)人們對特殊食品的反應(yīng)不同而分成不同的群組。


尼爾森Nielsen是上個(gè)月發(fā)表在Cell雜志上的一篇研究報(bào)告的合著者之一,他認(rèn)為人體腸道菌譜多樣的人即使是超重,也比腸道細(xì)菌譜種類少的的人更健康。


尼爾森預(yù)計(jì)在未來十年左右,他的工作可能適用于減肥。他目前致力于體重問題的另一面――增肥,調(diào)查在發(fā)展中國家即使吃特別選擇的食物也根本不會增加體重的兒童的體內(nèi)微生物群。


Segal 和 Elinav希望,未來有一天他們的工作可以幫助更多的人制定個(gè)性化的飲食計(jì)劃。然而現(xiàn)在,我們對該計(jì)劃的實(shí)用性并不是很樂觀。

(好笑的是,Segal 和 Elinav指出,或許在將來,人們會把糞便樣本郵寄到實(shí)驗(yàn)室去獲取飲食建議,這將成為主流。)

這樣的日子我們還要等很多年,但是隨著這些研究越來越深入,他們發(fā)現(xiàn)的個(gè)體差異越多,這些發(fā)現(xiàn)會讓我們離”一刀切“的營養(yǎng)指南計(jì)劃越來越遠(yuǎn)。


我們現(xiàn)在的整個(gè)營養(yǎng)學(xué)概念被證明至少部分是錯誤的, Elinav說,所以我們正在將全體營養(yǎng)模式轉(zhuǎn)換為個(gè)體模式。


原文鏈接:http:///scienceofus/2015/10/future-of-dieting-is-personalized-algorithms.html#


相關(guān)youtube 視頻鏈接:

https://www./watch?v=Ryc5M3Ciytg


對本文討論感興趣的朋友可以參考更多的相關(guān)鏈接:


Cell 論文:

http://www./cell/fulltext/S0092-8674(15)01481-6

Dr. Segal 實(shí)驗(yàn)室鏈接:

http://genie./index.html

個(gè)人飲食計(jì)劃鏈接(Personal Nutrition Project):

http://newsite./WebSite/Home.aspx


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