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加工食品微生物是比我们想象的更大的健康问题



它们与疾病和暴饮暴食有关。我们的微生物组可以解释为什么吗?反对加工食品的理由越来越强。但是,令人惊讶的是,我们仍然不完全了解为什么它对我们如此不利。在2019年5月发表于BMJ的两篇论文中,一个人吃的食物越是经过超加工或工业化生产,就越有可能生病甚至死亡。在一项研究中,他们更容易患心血管疾病。另一种将超加工饮食与各种原因导致的更高死亡风险联系在一起。

这些研究是在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)进行的首例同类随机对照试验之后:研究人员发现,接受超加工饮食的人每天摄入的热量比那些仅接受最低加工的全食的人多摄入约500卡路里。随后,12月纸在JAMA内科发现,越是ultraprocessed食物人吃,越高,其2型糖尿病的风险。当然,薯片,饼干和热狗塞满了盐,糖,脂肪和卡路里。它们会导致我们体重增加,并使我们患肥胖症等疾病的风险更高。

但为什么?如果超加工食品有独特之处使我们过度进食并导致不良健康,该怎么办?一个新的,有趣的假设提供了可能的答案。科学家们越来越多地认为,加工食品及其所有添加剂和糖以及缺乏纤维,可能会扰乱肠道微生物组,即肠道和结肠内衬的数万亿种细菌。反过来,这些干扰可能会增加患慢性病的风险,并导致暴饮暴食。

这个想法为为什么超加工食品对我们如此有害提供了新的思路。但是要了解这一假设,我们首先需要了解什么是超加工食品,以及它们如何塑造肠道中与我们的健康息息相关的细菌群落。超加工食品,解释现在美国人消耗的卡路里中有一半以上来自超加工食品。但是到底是什么呢首先,正如作者迈克尔·波伦(Michael Pollan)所说,超加工食品看起来与我们曾曾祖母所吃的食物有很大不同。它们是麦当劳(McDonald's)的冷冻鸡块,全国几乎每个饮料喷泉中的苏打水和运动饮料,以及星巴克(Starbucks)伪装成咖啡的奶昔。

根据广泛使用的科学定义,它们是:工业配方,全部或大部分是从食物中提取的物质(油,脂肪,糖,淀粉和蛋白质)制成,或从食物成分中提取的物质(氢化脂肪和改性淀粉)制成,或者在实验室中从食物底物或其他有机来源(增味剂)合成,颜色以及用于使产品超口感的几种食品添加剂)。

换句话说,超加工食品是在工厂生产的。它们充满了化学物质和其他添加剂,可改善颜色,风味,质地和保质期。这种加工通常会增加食物的风味和热量密度,同时会剥夺纤维,维生素和营养素。因此,这些食物与仅依靠盐,糖和油而不是一系列复杂添加剂的全食物(如苹果和黄瓜)和加工食品(如在盐水中腌制的蔬菜或油中的鱼罐头)不同。保留它们或使其更美味。

圣保罗大学营养与公共卫生教授卡洛斯·蒙泰罗(Carlos Monteiro)在2009年与巴西政府合作,了解全球工业食品体系的出现如何改变了巴西人的饮食习惯时,曾帮助编写了“超加工”定义习惯。人们开始少做饭,多吃东西,并依靠包装的产品获取卡路里。他对Vox表示:“我们意识到人们正在替换新鲜烹制的菜肴和餐食,并使用基于糖,脂肪和盐以及许多专用于工业的成分制成的即食产品,例如经过改良的蛋白质分离物淀粉和色料。

这就是为什么要准确指出超加工食品中哪些可能增加患病风险的原因。例如,很难弄清这些食物中的化学添加剂,它们所传递的卡路里或它们通常不包含的东西(例如纤维)是否是化学添加剂。也许是其中的污染物,例如从包装中渗出的塑料。吃很多加工食品的人可能与避免食用这些食品的人有根本的不同。蒙特罗补充说:“我们正在处理非常复杂的事情。”我们吃的东西塑造了我们的肠道菌群考虑到超加工食品的到来从根本上改变了我们的饮食方式,研究人员最近开始怀疑这会对我们的肠道微生物组产生什么影响。

肠道中的大多数细菌对我们的健康都是良性的或有益的。他们与我们一起进化,可以做诸如辅助消化和调节免疫系统之类的事情。我们才刚刚开始了解微生物组对我们健康的重要性。迄今为止,有关这些细菌与我们健康之间关系的许多科学都集中在小鼠身上。在我们对人体的研究中,大多数发现是相关的。

但是研究人员已经达成共识:“饮食是我们肠道微生物组组成的第一大影响因素和决定因素,” Cedars-Sinai F.Widjaja基金会肠炎和免疫生物学研究所微生物组研究主管Suzanne Devkota说。他们还普遍认为,肠道微生物组中细菌的多样性越多,对我们的健康越有利。 Devkota是研究人员之一,他们研究的是加工肉类,谷物和糖类大量涌入我们的饮食中如何影响微生物组中细菌的种类及其种类。他们的发现可能引起关注。

当研究人员将食用低脂,低纤维,高脂饮食(类似于西方风格的超加工食品)的小鼠的微生物群与食用富含纤维的高脂饮食的小鼠的微生物群进行比较时,两组啮齿动物的区别明显不同的微生物组:与高纤维饮食的小鼠相比,低纤维饮食的小鼠肠道细菌总数显着减少,微生物组多样性更低。

鼠标的发现呼应了我们对人类的一些研究。研究人员分析了生活在工业化程度较低的猎人与采集者文化中的粪便样本(在这种情况下,超加工食品很少见),并将其与工业化国家的粪便样本进行了比较,发现了一种强有力的模式:人们远离工业化和超加工食品,他们的肠道微生物组更加多样化。

同样,当研究人员对钙化的牙菌斑的DNA进行测序时,他们发现新石器时代和中世纪人类口腔中的细菌菌落比工业化后的现代人类多样化得多。研究人员写道:“人类历史上碳水化合物摄入量的重大变化似乎已经影响了口腔的生态系统。”乔治亚州立大学炎症免疫与感染中心教授安德鲁·盖维兹(Andrew Gewirtz)说:“您通常可以说的是,在健康状况下,微生物群在各种不同物种中具有高度的多样性。” “而且,这些[细菌]中的很多往往会因高度加工的饮食而流失。”

垃圾食品中的乳化剂和精制糖可能存在的问题富含超加工食品的饮食与有害炎症之间也存在联系 -当人体的炎症反应过度加速时,更难以抵抗病毒和疾病。炎症的一种测量方法是称为C反应蛋白(CRP)的血液标记。研究人员发现高水平的CRP与各种慢性疾病之间的关联,包括癌症,关节炎,心血管疾病和糖尿病。饮食不健康的人体内的CRP含量往往较高。那么,为什么这些食物与微生物组的多样性降低以及更多的炎症和疾病究竟有联系呢?

一种理论:乳化剂和精制糖等关键成分会损害肠道的微生物寿命,而不是帮助肠道蓬勃发展。乳化剂是用于稳定超加工食品的添加剂。它们帮助瓶装沙拉酱中的油和醋保持混合状态,并防止冰淇淋在冰箱中结冰和结晶。对于2015年发表的一项研究, Gewirtz及其同事假设广泛使用的乳化剂-特别是羧甲基纤维素和聚山梨酯80-可能会干扰微生物组并增加炎症。

这正是他们发现的。患有结肠炎(一种慢性炎症性肠病)有遗传易感性的小鼠,暴露于乳化剂时会更快地发展该病。没有这种倾向但也暴露于乳化剂的小鼠会发生低度炎症和轻度肥胖。 Gewirtz说,他认为肠道中的友好微生物可能会将乳化剂视为一种有毒化学物质,它“拮抗”微生物组并导致其“不能与宿主很好地生活在一起”。

Gewirtz说:“据我们所知,在似乎合理的模拟人类乳化剂剂量下,乳化剂可促进小鼠的炎症性疾病。” 但是,小鼠的证据足够令人信服,即将针对炎症性肠病的饮食建议表明人们避免使用乳化剂。在最近的一篇关于西方饮食对微生物组的影响的评论文章中概述的另一种理论是,超加工食品中的糖可能会喂养肠道中的有害细菌,导致它们开花。

该论文的主要研究作者马里特·辛诺克(Marit Zinocker)说:“这些精制的碳水化合物可能是在喂食小肠中的有害细菌,这就是炎症开始的地方。动物研究表明,如果增加饮食中的单糖含量,将改变肠道中[病原性]细菌的生长潜力。”

Zinocker强调,乳化剂和精制碳水化合物假说只是超加工食品为何不健康的两个可能的解释-科学家还有很多要学习的知识。不过,到目前为止,研究人员已经发现,不仅仅是加工食品中添加的成分可能会损害肠道微生物组。这也是缺少的东西。超加工食品中缺乏纤维也可能危害我们因为我们的肠子不能直接消化纤维,所以长期以来,我们一直认为纤维通过增加粪便体积和促进排便规律来缓解便秘。密歇根大学微生物学家埃里克·马滕斯(Eric Martens)在谈到纤维的特性时说:“但这是在人们意识到我们吃的不易消化的食物会影响肠道细菌之前。”

现在,研究人员认为纤维在营养肠道微生物组中的作用是其主要的健康益处之一。他们还没有完全理解为什么纤维对我们的肠道如此有益,但是他们有一些想法。包括所有可溶性纤维和一些不溶性纤维在内的可发酵纤维被胃肠道中的细菌代谢或发酵。该过程会产生包括短链脂肪酸在内的化学物质,这些化学物质是肠道细菌的重要食物来源。

他们还具有健康益处,马滕斯说。短链脂肪酸已被证明可以促进胰岛素的产生,因此我们可以更好地控制血液中糖(或葡萄糖)的峰值,例如,帮助控制2型糖尿病。另外,它们似乎具有抗炎特性。艾伯塔大学(University of Alberta)研究纤维的研究员詹斯·沃尔特(Jens Walter)告诉我:“当我们摄入的纤维不足时,我们实际上是在饿死我们的肠道微生物组。这可能由于多种原因而有害。我们也可能会失去[微生物组]多样性。”

与低纤维饮食有关的缺乏多样性可能会影响肠道粘液层。粘液是我们与外界之间的保护屏障。它不断地被组成我们肠道的细胞分泌的物质所补充,并被一层细菌覆盖,这是我们微生物组的一部分。 Gewirtz说,纤维通过粘液层时将细菌喂入粘液层的顶部,有助于保持我们的微生物群落的健壮性。

另一项对老鼠的纤维研究再次表明,当消化道中的细菌没有任何纤维时会发生什么。包括马滕斯在内的研究人员发现,细菌开始在粘液层吞噬,使它们与肠道组织更紧密地接触。 “假设是,如果我们停止喂养微生物组(纤维),细菌将更频繁地依靠消化粘液屏障作为营养来源。”

如果吞噬粘液层的细菌听起来很不好,那就是。粘液层可以阻止病原体,研究人员能够证明,如果他们在低纤维饮食的情况下引入病原体,则进入肠道并引起感染的时间会更短。 “缺乏黏液屏障使疾病变得更加严重,”马滕斯补充说。 “它可能会刺激[肠道]组织或激发免疫反应,”使小鼠更容易患病。

为什么微生物组干扰可能导致人们进食过多Gewirtz说,微生物组的想法可能也有助于解释为什么高加工饮食会导致人们进食更多。 “通过高度加工的饮食来拮抗微生物群-通过去除纤维而使其饥饿(用乳化剂攻击)-会加剧炎症。”这可能会妨碍人体感到满足感并导致暴饮暴食。他解释说,例如,进食会导致人体释放激素瘦素,从而消除饥饿感。但是炎症会干扰瘦素的作用。

他补充说:“换句话说,我们的结果并不质疑肥胖流行是由暴饮暴食引起的。” “相反,它表明这种暴饮暴食部分是由于微生物组的改变引起炎症。”研究人员在这里还有很多事情要解决。但是,在我们开始进行监管之前,我们是否应该等待更好地准确地理解为什么超加工食品对我们有害?巴西的蒙特罗(Monteiro)认为,立法者应该立即采取行动,弄清楚如何使未加工食品更容易获得和负担得起,同时对超加工食品征税并监管其周围的营销。

他说:“我们开始制定政策,使人们减少吸烟或避免吸烟,然后我们才知道由吸烟引起的所有问题。” 他认为,类似地,对于超加工食品,卫生当局不应该等到所有机制都知道之后再等。蒙泰罗说:“我们处于一种情况,那里有太多的超加工食品以及与超加工食品有关的许多疾病。” 如果我们尝试回答有关这些产品的所有问题,我们将永远不会对其进行监管。鉴于越来越多的伤害证据,延迟采取行动似乎越来越多地花费了健康和生命。
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