你吃的是什么，你吃的是数百万的微生物

现在，他们已经把美国的粪便搞定了，研究人员正在转向微生物方程的另一半：食物

poop科学奇迹的缩影。它有助于研究人员了解恐龙 的饮食，追踪古代疾病的传播并识别寄生虫感染。新鲜的人类粪便还为我们的胆量和数十亿微观细菌提供了直接的窗口，这有助于消化我们的食物，保护我们免受疾病甚至影响我们的心情。

那就是推动肠道微生物研究创始人之一的罗伯·奈特（Rob Knight）  在2012年启动美国肠道计划的想法。骑士使用众筹基金FundRazr哄骗9000多名志愿者首先捐款，然后发送样品他们的大便通过邮件。研究人员探索了这些样品用于细菌DNA，以创建40万亿个细菌的第一次人口普查，称之为我们的胆量。

你是你吃什么，你吃的是数百万的微生物
现在，他们已经把美国的粪便搞定了，研究人员正在转向微生物方程的另一半：食物

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当涉及众包运动时，食物可能比粪便更容易出售。微生物学家Rachel Dutton说：“食物是这个惊人的平台，因为我们都有一个联系，我们都可以联系起来。不是那条船不是关系，而是你知道。 （Francesco Tonelli / Alamy）
由 凯尔·弗里舍科恩
SMITHSONIAN.COM 
2017年6月14日
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Poop是科学奇迹的缩影。它有助于研究人员了解恐龙 的饮食，追踪古代疾病的传播并识别寄生虫感染。新鲜的人类粪便还为我们的胆量和数十亿微观细菌提供了直接的窗口，这有助于消化我们的食物，保护我们免受疾病甚至影响我们的心情。

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那就是推动肠道微生物研究创始人之一的罗伯·奈特（Rob Knight）  在2012年启动美国肠道计划的想法。骑士使用众筹基金FundRazr哄骗9000多名志愿者首先捐款，然后发送样品他们的大便通过邮件。研究人员探索了这些样品用于细菌DNA，以创建40万亿个细菌的第一次人口普查，称之为我们的胆量。

他学到的是揭示。但是，无论信息丰富多彩，照明清晰，还有凉爽的粪便，还有一些缺点：万亿细菌来自哪里？事实证明，在大多数情况下，我们每天自愿把它们放在我们的嘴里三次左右。美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校微生物组织创新中心负责人奈特（Knight）说：“你从环境中获得微生物的持续输入 - 微生物对食物本身的食用。

美国肠胃计划引发的一个奥秘就是为什么两个声称遵循相同饮食习惯的人可能会有不同的肠道微生物群落。对于这项研究，志愿者自我报告了他们的饮食，绝大多数是杂食性饮食，少于3％的人认定为“素食者”或“素食主义者”。然而，当研究人员掌握数字时，他们发现  肠道社区与看似相似饮食的社区之间没有明显的相关性。 

“饮食类别完全没用，根本就没有与微生物群落相关，”奈特说。

换句话说，小船上的细菌讲述了不同于饮食故事的人，“你可以是一个素食主义者，他们大多是吃羽衣甘蓝，或者你可以是一个素食主义者大多吃薯条，”奈特解释说。“这些对你的微生物组织的影响是完全不一样的。”任何人都可以声称自己是一个坚定不移的Paleo Diet，但数据显示，微生物组织记得所有这些午夜冰淇淋的过错。

骑士意识到，美国肠胃计划的结果缺少一些关键的事情：深入我们吃的食物。填补这个差距将意味着分析所有进食的食物，并看看它与出现的模式相关。而在收集粪便的同时，在某种意义上说，每个人都以相同的方式“提交样品” - 统计所有食物的食物将更加雄心勃勃。

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每次你摄取，你改变你的内部景观。因为微生物群中的大部分细菌都生活在肠道里，所以当我们养活自己时，我们也饲养它们。我们吃什么的化学物质，无论是炸薯条还是羽衣甘蓝，都会改变肠道的化学景观，使其对于其他人来说更加舒适，不那么好吃。 

它变得更加活跃 因为微生物无处不在 - 在桌子上，在空气中，松饼的表面，你在柜台上留下来，你还会在混合物中添加新的微生物。有些漫步在你的身体像有礼貌的游客。其他人坚持和当地人交往。每一口都有可能改变微生物群落，随后人类健康。但研究人员还没有弄清楚如何。

那是因为到现在为止，我们没有一个平台来开展收集和分析来自世界各地的食品样本的巨大努力。由于美国的Gut项目，骑士和他的团队不是从头开始。最初，研究人员计划从熟悉的食物金字塔的每个砖块收集1,000个样本，然后他们会公开提交他们好奇的食物。 

与Knight一起，食品微生物项目由微生物学家Rachel Dutton领导，  Rachel Dutton使用奶酪作为模型系统来了解微生物群落和发酵，以及  Pieter Dorrestein研究微生物中心之间生物相互作用的化学反应。他们的目标是在今年年底之前推出这个大众采购计划。

中心的博士后研究员朱莉娅·加格利茨（Julia Gauglitz）表示：“我们知道卡路里数量和不同的食物群体，但是我们食物中的分子和微生物的全世界都是黑匣子。” 正如古老的格言，“我们是我们吃的，”她说。然而，当你走到微观层面时，“我们对我们所消耗的东西知之甚少”。

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另一个“黑盒子”研究人员想调查的是食物的化学成分。事实证明，营养成分标签上列出的还有很多：使用常规技术，只能测量脂肪，糖和维生素，但这只是食物总重量的一小部分，“Dorrestein说。我们可以俯瞰新型抗氧化剂，抗癌化合物，甚至是偷走抗生素。

通过使用质谱仪 - 基本上是精确到足以衡量单个分子的花式尺度 - Dorrestein可以从未达到的水平推断出食品的化学成分。随着食品样品的滚动，Gauglitz将在实验室等待。她会拿一个格兰诺拉麦片酒吧，从殖民的微生物中提取所有的遗传物质，然后用DNA测序来弄清楚小动物的身份。

然后，她将通过质谱仪将这颗格兰诺拉麦片棒叮咬，挑逗出由它制成的每一个分子。最后，她会留下非常  非常 详细的格兰诺拉麦片酒吧食谱。那些分子构成了食物微生物生活的景观，并且可能影响到那里的人和他们在做什么。

我问Gauglitz如何区分生活在格兰诺拉麦片棒上的微生物的化学成分和微生物制成的化学物质。“我会改变你的想法，”Gauglitz说，她的声音成长哲学。“格兰诺拉麦片中的本质就是微生物代谢物”。换句话说，格兰诺拉麦片棒  是 微生物。

我们所吃的一切都是生长在土壤中的化学和微生物的累积产物，加工的工厂，以及你吃掉的任何东西。为什么这么重要？最终，团队希望，揭示我们食物中的微生物模式将有助于我们更好地设计我们的饮食，以改善我们的健康并防止疾病。

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骑士与发现必需营养物相平行。在上个世纪，研究人员发现，工业加工食品已经成为营养物质的消耗。通过  人为地添加维生素和矿物质  ，缺乏疾病如r r病和脚气病在西方世界大部分被消除。同样，了解微生物群体的健康影响可以使我们将那些缺失的微生物设计回到我们的膳食中。

Knight说：“我们现代生活方式很可能剥离出大量需要维持健康的活微生物。“了解这一点可能与认识维生素C是必要的并确保每个人都有足够的了解一样重要。”

该团队已经选择了1000种食物进行初步调查，包括面包和奶酪等主食。Gauglitz说：“我们要包括生食材料，任何水果或蔬菜，肉类，零食，婴儿食品。但他们也想比较有机和常规农业生产的食品中的微生物群落，以及更深入地依赖微生物发酵的产品，如咖啡，巧克力和香肠。

该项目还可以解决以前的微生物研究提出的一些医学奥秘。例如，美国肠道计划中的一些测试通过每个粪便样品筛选微量抗生素。奇怪的是，在样品中检测到抗生素的人群中，近一半在过去一年里报告没有使用抗生素。

Dorrestein认为这些是我们从我们所吃的食物中吸收的二手抗生素，添加剂或牲畜饲料遗留的东西。这是令人担忧的，因为他们的存在可能导致传播抗生素抗性细菌。通过分开每个样本的化学，团队将能够弄清楚他是否正确，并开始弄清楚这些残留的药物可能对我们的胆量做什么。

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感谢微生物群落的力量正在不断增长，这部分归功于美国肠胃工程和Ed Yong的“ 包容性量纲 ”等书籍  。甚至有一个蓬勃发展的领域致力于建筑环境的微生物，   以及我们的微观室友如何生活在空中和无生命的物体与我们互动。人类在这方面不是独一无二的; 研究从珊瑚礁  到  蜜蜂的小动物的微生物   表明，任何生物的健康与称之为家的微生物密切相关。

结果，微生物开始转向声誉。他们不再仅仅是一种厌恶的文化中的威胁。Emory大学高级营养科学家HelenaPachón表示：“营养学家认识到肠道健康和人体健康对我们的大肠和小肠具有健康微生物的重要性。”

帕丘指出，今天，骑士所指的那些历史悠久的缺陷病已经超过  21世纪的疾病，  如肥胖，糖尿病和心脏病。“有一个术语叫做”全球肥胖“，”帕乔说。“微生物可能与此有关的潜力是完全没有开发出来的，可能是它们高度相关。”

骑士同意 他说：“通过食物的方式，以一个世纪前一样的慢性疾病就像消灭它们一样，是惊人的。” 为了做到这一点，“我们需要数以千计的人的帮助把它们拉到一起。” 

（注：转载时请注明复诊网）