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doi: 10.14218/MRP.2016.017
Published online: March 15, 2016
人一天需要摄入的膳食纤维含量约为25 ～ 38 克，然而大部分人摄入的膳食纤维都低于这个量。医生以及营养学家几十年来一直呼吁人们增加膳食纤维的摄入以抵抗一些疾病，比如心脏病以及肠功能紊乱等。
纤维的摄入通过多重机制调控身体的健康，其中之一就是可以保持肠道微生物菌群的多样性。来自美国加州斯坦福大学医学院的Sonnenburg 及其同事研究发现缺少纤维可以导致肠道微生物菌群的多样性严重减少，更可怕的事情是它还将影响母亲将肠道微生物传给后代。研究还发现，一旦这种效应传给后代，仅仅通过简单的重新摄入纤维量是不足以恢复后代复肠道菌群的数量的。这一创新研究最近发表在 Nature 杂志上。
我们通常在食品标签上看到的“纤维”实际上是包括了几十种不同分子的一个统称，其中大部分都是复杂的碳水化合物，比如直链或支链形式的单糖。然而我们人类基因组只能合成十几种消化酶应对这么多复杂的碳水化合物。因此，注定还有许多的纤维是我们不能降解的。但是这些营养能被寄生在我们肠道的微生物所消化，这些寄生物能产生上千种酶来应对膳食纤维。纤维经过这些微生物发酵后释放出短链的脂肪酸，而这些可以作为肠道细胞的燃料进而影响系统性的生理功能及免疫反应的发展。
Sonnenburg 提出了这样一个问题，如果膳食纤维持续性地减少会对肠道微生物造成什么影响呢？他们首先将健康人的粪便经口灌入无菌小鼠，粪便中当然含有普通人的肠道微生物菌群了。然后再分别用丰富的膳食纤维喂食一组小鼠，而另一组则低纤维喂养。几周以后，低纤维喂养组小鼠肠道菌群出现了大幅度的减少。而这些微生物在丰富膳食纤维的喂养组中则蓬勃生长。
当将低纤维喂养的小鼠恢复到正常纤维喂养水平几周后，许多种微生物重新生长出来，但是有些微生物却回不到它们原来的水平了。这说明长期饮食结构的改变造成的影响甚至可以持续至饮食干预以后。
然后作者让两组小鼠分别组内交配产生子代。令人吃惊的是，来自低纤维喂养的子代小鼠无论用与亲代同样的膳食喂养还是用高纤维喂养，其肠道微生物菌群的多样性仍然很低。并且接下来的几代显示出了更低的菌群数量。通过肠道基因组测序发现减少的菌群正是那些可以分泌降解纤维素的酶的家族。Sonnenburg 发现，虽然提高膳食的纤维含量已经不足以恢复子代小鼠肠道中缺少的这些微生物了，然而使用高纤维喂养小鼠的粪便可以成功恢复这些子代中许多消失的微生物。
与此结果相一致的是，现在人们也逐渐认识到：吃纤维含量高且加工少的食物的人比纤维摄入量少的人肠道微生物更丰富。现在仍然不清楚是否有些人群因为肠道微生物菌群的流逝丧失了某些功能，如果有的话，情况又有多糟糕呢？说不定将来只能指望那些没有因为低纤维饮食而影响肠道微生物菌群的其它人类甚至动物，通过它们制造的益生菌制剂，从而恢复那些人们失去了的功能了。
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