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一个影响你体重的肠道细菌——多形拟杆菌

来源：花匠小妙招时间：2024-11-24 17:37

2024-11-08 11:26 点击次数：121 关键词：

　　今天之所以要介绍多形拟杆菌，是因为这个细菌在人体内普遍存在，而且含量非常高，对人体的健康非常重要。

　　我们吃到体内的很多植物食品，都不可避免的要经由拟杆菌代谢。在介绍多形拟杆菌之前，我们需要先介绍它所属的拟杆菌。

　　拟杆菌、多形拟杆菌傻傻搞不清楚？

　　拟杆菌是革兰氏阴性、无芽孢、专性厌氧的小杆菌。它们正常寄居于人和动物的肠道、口腔、上呼吸道和生殖道。

　　拟杆菌在人体内大量存在，属于正常菌群，约占成年个体肠道菌群的1/4以上。

　　大家可能还记得人体的肠道菌群总数达到100万亿个。假如拟杆菌占1/4，估计的总量可能会达到25万亿个，这样推测的总重量可能高达250克。

　　而多形拟杆菌就是属于拟杆菌门的其中一种细菌。（拟杆菌和多形拟杆菌它们是包含关系！）

　　为了让大家明白这句话所包含的深刻含义，我得好好捋一捋细菌的分类。

　　熟悉生物学分类的朋友都知道，生物学分类从大和广泛意义，到小和特定生物的分类是有阶层的：分别是“界、门、纲、目、科、属、种”七阶。

　　比如人在分类学上的各个阶层分别是动物界、脊索动物门、哺乳纲、灵长目、人科、人属、智人。前面就是大和具有广泛意义，后面就是小和特定生物。再比如老虎和豹子都属于猫科动物，这里也是生物学分类的示例。

　　多形拟杆菌是一个“种”，属于拟杆菌门-拟杆菌科-拟杆菌属的的种类之一。

　　多形拟杆菌作用大

　　多形拟杆菌是人类肠道中数量最大的细菌之一，也是最，优，秀的碳水化合物降解细菌，能够将许多植物类食品中的大分子碳水化合物降解为葡萄糖和其他易消化的小分子糖类。

　　人类是杂食动物，食物中从来都不缺少碳水化合物，因此体内也从来都少不了拟杆菌。

　　碳水化合物结构很复杂，人类的有关代谢基因数量有限，只能降解少数成分，但是很多复杂的结构（比如抗性淀粉）人类是没有合适的降解基因的。因此抗性淀粉这样的食物在人体肠道内是无法被消化利用的。但是小小的多形拟杆菌却可以做到！

　　多形拟杆菌的基因组并不大，但是却能合成多达260多种消化植物成分的酶，从而帮助人体高效地从橙子、苹果、土豆、小麦胚芽等食物中提取营养素。

　　更让人吃惊的是，它能够随时根据食物来源的变化，将自身四分之一以上的基因调节到活跃状态，分解人体本身无法消化的多糖如纤维素等，在向宿主提供营养的同时也为自己和肠道中的其他细菌获得食物。

　　这个细菌在不同宿主动物体内的差别很大。它不是一出生就进驻人体内的。在婴儿以乳汁为主食时含量极少。但是一旦断奶、转为普通食物之后，尤其是进食富含多糖的食物之后，其含量会大大的增加。

　　对多形拟杆菌的研究起始于2003年。华盛顿大学的戈登教授在著名的《Science》杂志上开创性的发表了一篇对肠道菌群的研究文章，其中的主角就是多形拟杆菌的一个菌株VPI-5482。

　　正常情况下,该菌在人体小肠末端、结肠中大量存在。其基因组编码的4779个基因,占比例最大的是与多糖降解和吸收有关的酶类、细胞表面碳水化合物连接蛋白、有关荚膜多糖合成的蛋白，环境感应和信号传导蛋白。

　　它有163种利用各类淀粉的蛋白质，226种各种糖苷水解酶。

　　它的代表性的糖苷水解酶包括:α-半乳糖苷酶、β-半乳糖苷酶、α-葡糖苷酶、β-葡糖苷酶、β-葡糖醛酸糖苷酶、β-呋喃果糖苷酶、α-甘露糖苷酶、淀粉酶和1,2-β木糖苷酶等等。

　　有些酶是它独有的，在别的细菌里看不到。比如α-甘露糖苷酶、阿拉伯糖酶、α-鼠李糖苷酶。

　　人体自身来源的一些糖类物质，比如硫酸软骨素、粘蛋白、透明质酸,均可被其利用。因此它能利用的营养来源非常多样化，包括食物颗粒、肠粘液层、或是脱落的肠道上皮细胞。

　　消化多糖时，多形拟杆菌能够在外表生成一些蛋白质，附着在富含多糖的食物微粒上，此外它还能生成一些细胞器帮助消化多糖。

　　有意思的是，人类的庞大的基因组中只包含不到100个葡萄糖苷水解酶,而且还缺乏消化以木糖、果胶、阿拉伯糖为组成单位的多糖的酶,而这些糖类在食物纤维中是非常常见的。经过计算,多形拟杆菌发酵多糖的产物,为它的人体宿主提供了日需热量的10％~15％。这是一笔不小的资源。

　　假如没有细菌的存在，人体需要额外多进食30%甚至更多才能满足人体的需要。

　　在动物实验中也曾经发现，没有肠道细菌的无菌小鼠必须额外摄入更多的食物，而且更瘦。

　　进一步的实验发现，在喂养以相同食物的情况下，仅仅给无菌移植来自正常小鼠的细菌以后，这些小鼠就可以累积多达60%的脂肪。这些脂肪都是来自细菌产生的额外能量。所以，你看到了吧，多形拟杆菌对人体的健康非常重要。

　　多形拟杆菌可能跟肥胖有关系？

　　近年来的研究显示，多形拟杆菌可能跟肥胖也有密切关系。比如国内的上交大研究组发现，中国青少年肥胖的肠道菌群组成里，多形拟杆菌能够降低普通饮食和高热量饮食状态下脂肪含量，延缓体重增长速率。

　　多形拟杆菌具有代谢谷氨酸盐（也就是味精）的能力，用多形拟杆菌灌胃可降低小鼠血清谷氨酸浓度，增加脂肪细胞的脂肪分解和脂肪酸氧化过程，从而降低脂肪堆积，达到减重效果。

　　在接受减重手术后，肥胖患者肠道内的多形拟杆菌在术后３月后明显升高，恢复至正常体重人群水平。同时，术后血清谷氨酸水平亦明显下降，同样接近正常体重对照人群。这些研究结果提示多形拟杆菌水平的恢复可能有助于肥胖患者的减重过程。

　　拟杆菌自身能够变废为宝,提高食物营养的利用效率;在营养来源发生变化时,又辅助宿主积极应对,与宿主共渡难关,维持宿主-细菌这一有序、复杂、精密调控的动态平衡体系。

　　多形拟杆菌的“淀粉利用系统”是目前为止研究最为深入的，它携带有多聚糖利用位点。

　　想象一下，进入你体内的食物会先被胃和小肠消化，剩下的无法被人体吸收利用的残余进入大肠，然后在大肠里被肠道细菌废物利用。如果你的体内多形拟杆菌比较少，能够被利用的成分就少，为了满足人体的需要，你势必需要吃更多的东西才能补足。

　　2004年发表的一个研究发现，当无菌小鼠在接种了来自普通有菌小鼠的多形拟杆菌之后，仅仅2个星期之后，小鼠的体内脂肪就增加了57%。因为多形拟杆菌改变了许多降解和吸收食物脂类物质的基因表达，让小鼠吸收了过多的脂肪。

　　多形拟杆菌还可以参与和促进胆汁、胆固醇的吸收，对胆汁和胆酸盐的代谢起着非常重要的促进作用。另外，多形拟杆菌还可以促进维生素和矿物质的合成。

　　拟杆菌不是益生菌，具有致病机制

　　当然，必须强调的是，拟杆菌和其它菌群以及宿主之间有着复杂而微妙的关系，对宿主的健康起着重要的作用。同时拟杆菌也是条件致病菌，当其正常的微生态平衡被打破时，可引发内源性感染。因此可以说拟杆菌犹如一把双刃剑，一方面具有益生机制，另一方面又具有致病机制。

　　关键在于必须有强大的免疫力坐镇，拟杆菌就不会叛变。

　　结论：多形拟杆菌可以有效利用食物中的碳水化合物，为人体提供更多的能量和人体健康所需要的其它成分。

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