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生酮飲食丨能改善腸道菌群的飲食方式

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月12日 07:13

在前面的《OMG!兩種常見藥物可以改善腸道菌群》一文中，我們給大家介紹過二甲雙胍和他汀類藥物兩種常見藥物的使用或許與腸道微生物組成的改善有關(guān)?，F(xiàn)在大家越來越關(guān)注腸道健康了，然鵝，是藥三分毒，尤其是西藥。藥補(bǔ)不如食補(bǔ)，那么，有沒有什么特別的飲食方式可以改善腸道菌群呢？答案是有的，就是現(xiàn)在很紅的生酮飲食。我們再來了解下：

啥是生酮飲食（Keto Diet,KD）？

生酮飲食是一種高脂肪、低碳水和適當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)攝入，能比較快速地減輕體重，尤其是減少體脂率的飲食方式。它的飲食特點(diǎn)是高脂肪、適量蛋白、低碳水化合物。這種飲食方法最初開發(fā)于一個世紀(jì)前，用于治療小兒癲癇。由于當(dāng)今社會肥胖問題日益嚴(yán)重，最近的幾十年中，它悄然成為一種流行的減肥飲食。隨著人們對腸道微生物組的興趣日益濃厚，研究也越來越多地關(guān)注生酮飲食如何影響腸道細(xì)菌。

生酮飲食

圖片來源（360圖片）

咋樣，看著很美妙吧？它和地中海飲食一樣是人們普遍認(rèn)為比較健康的6種流行的低碳飲食法之一。簡單說說它減脂塑身的原理：

正常情況下機(jī)體主要靠碳水化合物也就是糧食來供應(yīng)能量，在生酮飲食中碳水化合物攝入量很少，使機(jī)體的供能方式由碳水化合物供能轉(zhuǎn)變?yōu)橹竟┠堋Ｖ舅嵬ㄟ^β氧化來供應(yīng)能量，而脂肪酸的β氧化就會產(chǎn)生酮體，大量脂肪酸氧化分解使酮體生成增加，酮體有抑制食欲的作用。另外飲食中脂肪、蛋白含量比較高，這些食物消化較慢、胃腸排空慢就能增加患者的飽腹感，從而減少攝食，通過以上作用來起到減輕體重，尤其是減少機(jī)體脂肪的作用。進(jìn)生酮飲食期間最好配合肌肉力量鍛煉，也就是抗阻運(yùn)動增加肌肉含量，或者至少不因?yàn)闇p重而減少機(jī)體肌肉。

由于生酮飲食在降低炎癥、促進(jìn)減肥和心臟健康等方面展現(xiàn)出巨大潛力，讓公眾對它充滿了興趣。但是生酮飲食對代謝和免疫的影響目前仍不是十分清晰。也就是說，我們可能并沒有確切了解到生酮飲食是如何改善了健康。不過，更讓科學(xué)家困惑的是，生酮飲食和高脂飲食對人體的影響似乎是相悖的。因?yàn)楹芏嘌芯慷急砻鞲咧嬍呈怯泻】档?，與代謝類疾病密切相關(guān)；但是含碳水極低、含脂肪極高的生酮飲食，卻是一種預(yù)防甚至治療疾病的方法。這種悖論出現(xiàn)的原因究竟是什么呢？美國加州大學(xué)舊金山分校醫(yī)學(xué)院Peter J.Turnbaugh團(tuán)隊(duì)推測，這可能在一定程度上與腸道微生物有關(guān)。

生酮飲食對腸道微生物組的影響-抑制腸道內(nèi)的雙歧桿菌生長，降低促炎的Th17細(xì)胞水平

近日，美國加州大學(xué)舊金山分校（UCSF）通過人體干預(yù)試驗(yàn)和小鼠模型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，生酮飲食經(jīng)代謝后產(chǎn)生的酮體改變了腸道微生物組，同時能選擇性地抑制腸道內(nèi)的雙歧桿菌，降低腸道促炎Th17細(xì)胞的水平。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《Cell》雜志上。

cell：生酮飲食對腸道微生物組的影響

DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.04.027

他們在人體試驗(yàn)和小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，生酮飲食經(jīng)代謝后生成的酮體，能選擇性地抑制腸道內(nèi)的雙歧桿菌，從而降低腸道中促炎Th17細(xì)胞的水平。而且，普通的高脂飲食沒有這個效果。更有價值的是，給正常飲食的小鼠喂食酮體，就能出現(xiàn)類似的腸道微生物變化。這對于無法適應(yīng)生酮飲食的人而言，或許是個好消息。

我們來了解下他們是怎么做的吧：

為了證實(shí)生酮飲食對健康的改善與腸道菌群有關(guān)的猜想，Turnbaugh團(tuán)隊(duì)招募了17名超重或1級肥胖的非糖尿病志愿者，在醫(yī)院里開展了一項(xiàng)交叉研究。研究人員給參與試驗(yàn)的志愿者準(zhǔn)備了兩種飲食方案，第一種是普通飲食（BD），碳水占比50%，蛋白占比15%，脂肪占比35%；第二種是生酮飲食（KD），碳水只有5%，蛋白還是15%，脂肪占比80%。

試驗(yàn)的前4周，所有志愿者都吃普通飲食，進(jìn)行到第4周的時候，研究人員每天都去收集志愿者的糞便。第一輪普通飲食周期結(jié)束之后，再續(xù)接為期4周的生酮飲食，進(jìn)行到第四周的時候，同樣每天收集志愿者的糞便。接下來要做的就是給所有的便便樣本做看起來很高大上的16S rRNA測序。

測序結(jié)果顯示，兩種不同的飲食方式對腸道微生物的影響很大。與正常飲食相比，生酮飲食導(dǎo)致志愿者腸道的放線菌（及其中的雙歧桿菌屬）和厚壁菌減少、擬桿菌增多。不過，總的來看腸菌的負(fù)擔(dān)沒有變化。腸菌的變化也導(dǎo)致腸道微生物的代謝產(chǎn)物發(fā)生了一定的變化，但是短鏈脂肪酸水平?jīng)]有顯著變化。真是個令人開心的好消息，不多說，請看圖：

生酮飲食對腸道微生物的影響

隨后，研究人員在模式小鼠體內(nèi)研究了高脂飲食和生酮飲食對腸道微生物的影響。他們發(fā)現(xiàn)高脂飲食與生酮飲食對腸菌的影響不同，最顯著的差異是生酮飲食會導(dǎo)致雙歧桿菌大量減少。而且，與其他飲食相比，生酮飲食增加了小鼠血液中β-羥基丁酸（βHB）這種酮體的水平。

此外，小鼠的研究還表明，隨著食物中碳水化合物水平的降低，雙歧桿菌隨之減少。那么高脂飲食和生酮飲食對腸菌的不同影響，究竟是什么機(jī)制導(dǎo)致的呢？

雖然之前也有一些相關(guān)研究，但是之前的結(jié)論都不能解釋Turnbaugh團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。最后，研究人員決定將研究重點(diǎn)放在酮體上。因?yàn)橥w水平的增加，是碳水?dāng)z入被限制的情況下，脂質(zhì)氧化增加的標(biāo)志。而前面的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，生酮飲食會增加β-羥基丁酸的水平，而且雙歧桿菌也是隨著食物中碳水化合物占比的變化而變化。

雖然酮體主要由肝臟產(chǎn)生，但是近年來已經(jīng)有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，腸道上皮細(xì)胞其實(shí)也能產(chǎn)生酮體。甚至有研究發(fā)現(xiàn)，生酮飲食喂養(yǎng)可以增加腸道上中β-羥基丁酸的水平。如此看來，生酮飲食，腸道酮體和雙歧桿菌三者之間，似乎隱約存在關(guān)聯(lián)。到這里，研究終于看到了亮光。

為了理清三者之間的關(guān)系，研究人員在不限制食物中碳水化合物的情況下，給小鼠補(bǔ)充合成酮酯（KE），以模仿腸道產(chǎn)生的β-羥基丁酸。最后發(fā)現(xiàn)，只有雙歧桿菌的豐度與β-羥基丁酸水平之間存在負(fù)相關(guān)。這與生酮飲食志愿者和小鼠腸道的雙歧桿菌的豐度下降遙相呼應(yīng)。隨后，研究人員用β-羥基丁酸處理正常飲食志愿者的糞便，并移植給無菌小鼠，發(fā)現(xiàn)β-羥基丁酸對人腸道菌的影響與小鼠實(shí)驗(yàn)一致。

雙歧桿菌的豐度與食物碳水之間的關(guān)系

為了搞清楚β-羥基丁酸是如何影響了雙歧桿菌的豐度。Turnbaugh團(tuán)隊(duì)從志愿者的糞便中分離到了一株最常見的雙歧桿菌Bifidobacterium adolescentis（BD1），然后用β-羥基丁酸直接處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，β-羥基丁酸是以劑量依賴的方式，選擇性抑制雙歧桿菌的生長。

研究到這里就變得清晰了，因?yàn)橹耙呀?jīng)有研究發(fā)現(xiàn)，包括B. adolescentis（BD1）在內(nèi)的雙歧桿菌會誘導(dǎo)腸道出現(xiàn)大量的促炎Th17細(xì)胞。為了更好地了解生酮飲食中微生物的變化如何影響健康，研究人員轉(zhuǎn)向了小鼠。

結(jié)果表明，這些改變的微生物種群特異性地減少了小鼠腸道Th17免疫細(xì)胞的數(shù)量。Th17免疫細(xì)胞是一種T型細(xì)胞，對于抵抗傳染病至關(guān)重要，但也已知會促進(jìn)自身免疫疾病的炎癥。在小鼠中進(jìn)行的后續(xù)實(shí)驗(yàn)里，研究人員逐漸在低脂、高脂和低碳水化合物生酮飲食之間轉(zhuǎn)換動物的飲食，證實(shí)了高脂和生酮飲食對腸道微生物組的作用相反。這些發(fā)現(xiàn)表明，隨著動物飲食中脂肪水平增加到在無碳水化合物的情況下促進(jìn)酮體產(chǎn)生的水平，微生物組的反應(yīng)也有所不同。

研究人員觀察到，隨著動物飲食從標(biāo)準(zhǔn)飲食向更嚴(yán)格的碳水化合物限制轉(zhuǎn)變，它們的微生物也開始轉(zhuǎn)變，這與酮體的逐漸增加有關(guān)。那么，是否可以通過直接向小鼠喂食酮體來驅(qū)動腸道微生物生態(tài)系統(tǒng)中已觀察到的轉(zhuǎn)變？研究人員發(fā)現(xiàn)，即使是在吃了正常量碳水化合物的小鼠中，添加酮體的存在也足以引起生酮飲食中許多特定的微生物變化。

所以，Turnbaugh團(tuán)隊(duì)在小鼠體內(nèi)，以人的腸道微生物為研究對象，打通了生酮飲食、腸道酮體、雙歧桿菌和促炎Th17細(xì)胞之間的關(guān)系鏈-生酮飲食讓腸道產(chǎn)生了大量的β-羥基丁酸，β-羥基丁酸濃度的增加抑制了雙歧桿菌的生長，最終降低了促炎Th17細(xì)胞的水平。

生酮飲食抗炎機(jī)制圖

總的來說，這個研究表明，飲食誘導(dǎo)的宿主代謝變化，會改變腸道微生物豐度，進(jìn)而影響免疫應(yīng)答。而高脂飲食沒有生酮飲食那樣的效果，部分可歸因于酮體產(chǎn)生不足。鑒于大量的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)微生物遍及人體各處，因此這個研究發(fā)現(xiàn)的生酮飲食抗炎機(jī)制，在一定程度上可能也是生酮飲食改善代謝疾?。刂蒲呛蜏p肥）的原因。另外，近期科學(xué)家在生酮飲食治療難治性癲癇的研究中，也發(fā)現(xiàn)了生酮飲食組循環(huán)Th17細(xì)胞降低的變化。這在一定程度上，也佐證了Turnbaugh團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的機(jī)制的普適性。"這是一個非常迷人的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗砻魃嬍硨ξ⑸锶旱挠绊懖粌H僅是飲食本身，而是飲食改變了身體的新陳代謝，然后對微生物群和下游免疫產(chǎn)生影響，"Turnbaugh說。"對很多人來說，保持嚴(yán)格的低碳水或生酮飲食是非常難的，但如果未來的研究發(fā)現(xiàn)，由酮體本身引起的微生物轉(zhuǎn)變就足以對健康產(chǎn)生好的影響，那可能會使治療方法更容易接受。"

哈哈，相信這個研究對廣大吃貨小伙伴是福音。我們以后接著聊。