怎样吃更健康?膳食指南或有缺陷,个体化营养真是未来?

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    德克萨斯大学西南医学中心的生物学家 Lora Hooper 教授非常希望当她母亲问到“我应该吃什么?”时,她能有一个好答案。

    Hooper 可以用这样的老生常谈来回答她的母亲:多吃水果、蔬菜和全谷物;限制红肉和脂肪的摄入;尝试吃低血糖生成指数(低GI)的食物。

    营养建议关注的重点是食物的特性,而争论的重点是卡路里、碳水化合物、脂肪或蛋白质是否更重要。但是更多的研究表明,人体对同样的食物会有非常不同的反应,标准化的营养建议并不适用于每个人。

    新的研究发现,即使是同卵双胞胎,对同一种食物的反应也会有所不同,这表明这种差异不能单靠基因来解释。

    为什么让一个人正常的饮食却会导致另一个人发胖?既然遗传学上没有找到原因,研究人员一直在寻找其它原因。

    现在已经找到了一个重要影响因素,就是人们肠道中的微生物。

    Hooper认为,“你的菌群实际上决定了你从食物中摄入多少卡路里,仅仅从包装上就读出食物的卡路里是不准确的。”

    因此,人们可能不得不审视一下自己的肠道菌群或其它个体特征,以找到最适合自己的饮食,这种方法被称为个体化营养。

    但是,针对个人量身定制饮食方案也不是一件容易的事。有专家认为,个体化营养管理是白日梦,具体可以移步下面的文章了解:

    9300字强文:有些干预是白日梦?4位大咖纵论肠道上下15年!

    肠道微生物组研究有哪些重要进展?主要挑战是什么?如何应对这些挑战?应该在哪里投入?

    2019.10.12

    随着肥胖和II型糖尿病的流行席卷全球,寻找完美的饮食比以往任何时候都更加重要。根据世界卫生组织的统计数据显示,2016年全球有超过19亿成年人和3.8亿儿童及青少年(约占世界人口的1/4)超重,其中6.5亿人肥胖。2014年的统计数据显示,全球有4.22亿人患有糖尿病,且发病率持续上升。

    遵循指南?

    人们可能会努力遵循健康的饮食,但会因带来的结果不尽如人意而产生挫败感。伦敦国王学院的遗传学家 Tim Spector 通常认为,在医院食堂购买一个小三明治和一杯橙汁是个健康的选择,结果他发现面包和橙汁都会使他的血糖水平飙升到糖尿病范围。

    “我对苹果的血糖反应比同等大小的香蕉小得多。” Spector 说。他现在会选择苹果而不是香蕉。

    关于吃水果和蔬菜的标准建议并不会让 Spector 知道哪种选择对他来说更健康,而这并不是他一个人遇到的问题。之前也有研究表明,吃香蕉后,某些人的血糖峰值可能比吃曲奇高,而另一个人的反应可能相反。

    Spector 等人已经证实,人们在食用富含碳水化合物的食物后,血糖峰谷的会有不同变化。而短期内,高血糖峰值可能会引起头痛和疲劳;从长远来看,高血糖(糖尿病的标志)会导致血管、神经和器官损伤。所以,了解人们对富含碳水化合物的食物的血糖峰谷变化非常重要。

    不仅仅是碳水化合物会产生不同反应。Spector 和同事在一项新研究中发现,人们对食物中的脂肪的反应也不同,该研究追踪了1000多个人(包括数百个同卵双胞胎)的食物影响。

    Spector 今年6月11日在美国营养学会年会上讲到了尚未发表的研究结果。在这项的研究中,研究人员给志愿者提供标准化食物,并跟踪他们的血糖、胰岛素,以及被称为甘油三酯的膳食脂肪的血液水平。结果发现,通过了解饭后血糖或胰岛素水平的变化,无法预测人们饭后从血液中清除脂肪的速度。


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    吃松饼后,人们的血糖水平出现不同的变化曲线

    在此项研究中,科学家证实,1001人对标准化食物的血糖反应(上图中的灰线)可能与整个群体的平均值或中位数相差很大,这意味着每个人可能都需要个体化饮食来限制血糖峰值。

    也许这项研究最大的惊喜是,即使是同卵双胞胎,对相同食物的反应也不同。

    跟随基因?

    同卵双胞胎 Julie Hodgson 和 Diane Portlock 看上去长得很像,Portlock 是一名消防员,体重比她的双胞胎妹妹重约50磅。46岁的俩姐妹总是把体重差异归因于生活方式。

    毕竟,Hodgson 是英国陆军的一名赛艇运动员,还在今年7月份的英国 Invictus 运动会上获得了一枚金牌。她锻炼得比姐姐多,并且喜欢吃沙拉,而 Portlock 更喜欢奶酪、喜欢面包,还喜欢喝上一杯酒。”

    但现在姐妹俩知道她们的身体的食物反应是不同的。在 Spector 的进一步研究中发现,Hodgson 的饭后血糖通常会逐渐升高,然后逐渐降低。而 Portlock 的血糖水平会迅速飙升,然后迅速下降,然后又上升,称之为“二次探底”。

    “我的胰岛素响应真的很有效率,”Hodgson 说。她的身体能很好地处理碳水化合物,多吃碳水化合物会让她充满活力,让她有更多的精力去训练。

    但并非所有碳水化合物都有那么好的反应,意大利肉酱面就能引发 Hodgson 的血糖飙升,尽管意大利面被认为是低 GI 的食物。现在,她避免吃意大利面。

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    同卵双胞胎姐妹 Julie Hodgson (左)和 Diane Portlock(右)

    Portlock 说:“尽管我们的基因是一样的,但研究已经证实,我们也是非常个体化的。”

    根据 Spector 和同事的计算,不同个体对食物的反应,基因只解释了不到一半的原因。Spector 认为,在预测食物反应方面,基因的作用是有限的。

    这对于那些通过基因检测来提供个体化饮食建议的公司来说,绝对是个坏消息。

    此外,研究人员发现,食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质含量只占差异反应的16%-32%。其余的仍然是个谜,可能与一系列的影响因素有关。

    Spector 说,药物、睡眠时长和睡眠质量、运动、进食时间和顺序、整体健康状况、生物钟以及他们的肠道菌群,都有可能是他们对食物不同反应的影响因素。

    Spector 团队正在招募志愿者进行一项更大的研究,目的是更好地了解新陈代谢的影响因素。

    跟随微生物?

    以色列魏茨曼研究所的免疫及微生物学家 Eran Elinav 说,肠道微生物可能是最重要的影响因素。

    历史研究表明,微生物决定了你可以消化多少纤维和其他复杂碳水化合物。一项针对小鼠的研究表明,小肠中的细菌可能会影响人们从食物中吸收多少脂肪。

    Elinav 和他的同事 Eran Segal 以及其他合作者发现,肠道微生物在控制人们吃了白面包或酸面包或各种其他食物后的血糖峰值方面起着重要作用。

    研究人员已经对数百种肠道微生物进行了分类,其中包括肠道中细菌、古菌、真菌和其他微生物,它们可以应对数千种食物。

    Elinav 说,通过对人的粪便样本中的微生物进行测序,并将其结果与之前的研究数据进行比对,可以判断这个人在食用特定食物后,血糖会发生什么变化。

    Elinav 和 Segal 也是 DayTwo 公司的科学顾问,该公司是基于他们的研究成果创办的。

    今年2月,DayTwo 和 Mayo Clinic 的科学家在 JAMA Network Open 上作报告时说,当他们根据每个志愿者的菌群和之前对食物的反应来预测血糖反应时,相比之前根据碳水化合物的计数来预测血糖而言,可以更准确地预测志愿者对食用百吉饼和奶油芝士的血糖反应。

    但这正是棘手的地方,因为人们吃的东西也会以非常个体化的方式影响肠道中的微生物。

    “你吃的东西确实决定了你肠道中有哪些微生物,这是毫无疑问的。”Hooper 说。但是食物具体怎样影响菌群的变化还是个谜。

    明尼苏达大学的营养学家 Abigail Johnson 及其同事在今年6月12日的 Cell Host & Microbe 杂志上发表的文章中说,至少表明微生物不会对碳水化合物计数。

    明尼苏达大学的34名学生是该研究的研究对象,学生们保存详细的食物记录,并在两周半的时间里每天收集粪便样本。研究小组对每个人的粪便样本中的细菌种类进行了分类,并试图确定食物的哪些特性决定了菌群的变化方式。

    热心肠日报收录了这篇研究论文:


    **Cell子刊:**饮食对菌群的影响,高度个体化

    Cell Host and Microbe[IF:15.753]

    ① 纳入34名健康受试者,收集17天中每天的饮食记录和粪便样本,分析肠道菌群每天的变化与饮食的关联;② 菌群组成的变化与至少两天的饮食情况有关,且与食物选择有很强的相关性,而与饮食的营养素组成关系不大;③ 菌群对饮食的应答是高度个体化的,相似的食物对不同人的肠道菌群有不同影响;④ 两名吃饮料代餐的受试者数据表明,单调的饮食并不能使肠道菌群稳定,而总体饮食的多样化与菌群稳定性相关;⑤ 用饮食干预调节肠道菌群需考虑个体因素。

    Daily Sampling Reveals Personalized Diet-Microbiome Associations in Humans

    06-12, doi: 10.1016/j.chom.2019.05.005


    Johnson 说:“我们无法观察营养素,也无法找到营养素和菌群的关系”。但是观察前几天吃的食物可以预测菌群将会如何变化。

    例如,知道一种食物是番茄肉酱意大利面条,就比知道食物中的碳水化合物、脂肪和蛋白质,含量更能让研究人员知道菌群将如何变化。Johnson 说,微生物可能更关心标签上没有的微量营养素或食物的化学成分。

    她认为微生物组,至少是粪便中的微生物,可能不是一个人对食物反应的主要驱动力。” Johnson 说,“这当然只是因素,但不是全部。”

    个体化还是不个体化

    其他研究人员告诫业界,不要太快低估食物本身的特性。悉尼大学营养学家 Jennie Brand-Miller 说:“血糖生成指数仍然是这一众因素里重要的一个。”

    Brand-Miller 说,部分原因是人们对不同食物的差异性已经被纳入血糖生成指数。她把血糖生成指数比作潮汐,尽管每个海湾的潮汐可能因季节而异,但“在任何一天,高潮都会比低潮高。无论在哪天,高 GI 食物都有99%的机率比低 GI 食物产生更高的血糖反应”。

    她认为,对大多数人来说,遵循标准的营养建议将有助于他们保持健康。

    但是,Elinav 说,营养学家往往将膳食指南未能阻止肥胖和糖尿病的流行归咎于不遵循指南的人。“与其指责公众没有遵循这些经常会改变的建议,不妨说是这些指南本身还不够,或者没有足够的证据”。

    Elinav 说,个体化营养可能比“一刀切”的控制血糖准则要好。他和同事们在一次头对头比较研究中,将传统方法和他们的微生物方法相互对照,结果可能会在今年晚些时候揭晓。

    尽管如此,依据膳食指南进食并没有什么坏处。Johnson 说:“我不认为我们会在个性化营养研究的20年里发现水果和蔬菜是不好的”。但是在将来,人们可以通过添加或避免某些食物来优化这些建议。

    在那之前,当 Hooper 的妈妈问她该吃什么时,她只能回答“妈妈,我不知道”。

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