微生物與免疫學

Are you what you eat? 飲食與「我們」的交互作用

你是否常常自廣告上看見各種優酪乳、益生菌廣告,告訴我們要多服用好菌、常保腸道健康?然而為什麼多喝優酪乳、增加好菌,身體就會健康呢?大多數的人可能被廣告台詞洗腦到覺得這是理所當然的事,然而好菌又是什麼?細菌難道有分成好菌壞菌嗎?腸道菌和我們是如此地密不可分,在每個人的大腸中,駐紮著約數百種細菌,總數達到 100 兆(10 的 14 次方)。而每個人吃的食物,所處的環境不同,自然營造出了不同的腸道環境,造成不同的腸內細菌組成(菌相)。

這些不同的菌相如何以各種複雜巧妙的互動影響我們的身體,在目前還是無法全盤得知,不過最近的研究開始對這複雜的關係揭曉一束曙光。舉例來說,吃下的碳水化合物中,有一大類是我們可以直接分解吸收的,像是澱粉;另一大類是我們無法消化,但是細菌能夠發酵產生酸的,像是纖維素。這一大類的碳水化合物發酵後會產生短鏈脂肪酸(short chain fatty acid),進而可以被身體吸收,估計我們有 10% 的能量是以這種方式吸收的。高纖維飲食會在腸道產生多量的短鏈脂肪酸,並且降低腸道 pH 值,幫助鈣離子溶解並增加鈣的吸收。其中丙酸(propionate)經吸收後可以增加飽足感,並影響體內葡萄糖恆定。而丁酸(butyrate)吸收後則有抗發炎、抗癌化以及防止胰島素阻抗等功能。小鼠實驗發現口服丁酸使小鼠血中丁酸濃度增加為 1.6 倍左右,就有明顯效果。

對於想要透過飲食控制來減肥或改變體質的人,這些研究提供了理論上的基礎。不過腸道細菌與人體的互動遠遠不只如此,除了代謝物外,細菌也和人體免疫系統時時刻刻角力著。另外同時透過腦腸軸(gut-brain axis,指腸道菌、腸道與神經間的互動)來和神經、內分泌等系統溝通。總之,食物透過消化、蠕動、細菌分解與人體吸收等,在我們體內引起各種不同的生理變化和行為。 「You are what you eat」這句話可能要做個改成「You are MORE THAN what you eat」,因為你吃下去的東西可是用你意想不到的複雜方式來影響你的身體呢!

Microbial degradation of complex carbohydrates in the gut

圖片來源:http://goo.gl/92wMiV

參考文獻

  1.  Flint, H. J., Scott, K. P., Duncan S. H., Louis, P., Forano, E. (2012). Microbial degradation of complex carbohydrates in the gut, Gut Microbes, 3:4, 289-306, doi: 10.4161/gmic.19897
  2. Rogowski, A., Briggs, J. A., Mortimer, J. C., Tryfona, T., Terrapon, N., Lowe, E. C., … Bolam, D. N. (2015). Glycan complexity dictates microbial resource allocation in the large intestine. Nature Communications, 6(1). doi:10.1038/ncomms8481

撰稿人|紀威佑

About the author

紀威佑

紀威佑

臺大醫學系畢業,曾為臺大iGEM代表隊成員,曾於台大、中研院、AMC實驗室進行實習。對科普推廣與寫作有很大的興趣,希望能和志同道合的朋友交流,並做為知識的傳播者為科學社群盡一份心力。