文／Janelle Weaver
史丹佛大學研究團隊發現，若在 10 週內增加發酵食品的攝取，可能有助於提升腸道菌相多樣性，同時改善身體的免疫反應。
一項由史丹佛醫學院研究人員進行的研究指出，富含發酵食品的飲食，能提升腸道微生物的多樣性，並降低與發炎相關的分子指標。
在這項臨床試驗中，研究團隊找來 36 位健康成人，並隨機分配他們進行為期 10 週的飲食介入：一組增加發酵食品的攝取，另一組則增加高纖食物。結果發現，這兩種飲食對腸道菌相與免疫系統產生了不同影響。
研究中所使用的發酵食品包括優格、克菲爾、發酵 cottage cheese、泡菜、其他發酵蔬菜、發酵蔬菜鹽水飲，以及康普茶。結果顯示，攝取這些發酵食品後，整體腸道微生物多樣性有所增加，而且吃得越多，效果越明顯。
「這是一個非常驚人的發現，」史丹佛大學微生物學與免疫學副教授 Justin Sonnenburg 博士表示。「它提供了一個早期且清楚的例子，說明單純透過飲食調整，就可能在一群健康成人身上，穩定地改變腸道微生物組成。」
除此之外，發酵食品組有 4 種免疫細胞的活化程度下降；血液檢測中量測到的 19 種發炎相關蛋白，也出現降低的情況。其中一種蛋白質是介白素 6，也就是 IL-6，過去研究認為它與類風濕性關節炎、第二型糖尿病，以及慢性壓力等狀態有關。
「以腸道菌相為目標的飲食策略，確實有可能改變身體的免疫狀態，也為降低健康成人的發炎反應提供了一個很有潛力的方向，」史丹佛預防研究中心營養研究主任 Christopher Gardner 博士表示。「而且這項結果，在被分配到高發酵食品飲食組的受試者身上都相當一致。」
高纖飲食組：腸道菌多樣性大致維持穩定
相較之下，被分配到高纖飲食組的受試者，雖然攝取了大量豆類、種子、全穀類、堅果、蔬菜與水果，但前面提到的 19 種發炎相關蛋白，並沒有出現下降。平均來看，他們的腸道微生物多樣性也大致維持穩定。
「我們原本預期，高纖飲食會帶來更普遍的正向影響，並提升腸道菌相的多樣性，」史丹佛大學基礎生命科學、微生物學與免疫學資深研究員 Erica Sonnenburg 博士表示。「但從數據來看，短時間內單純增加纖維攝取，似乎還不足以提升腸道微生物的多樣性。」
這項研究於 7 月 12 日刊登在《Cell》期刊。Justin Sonnenburg、Erica Sonnenburg 與 Christopher Gardner 為共同資深作者；第一作者則是生物工程博士生 Hannah Wastyk，以及前博士後研究員 Gabriela Fragiadakis 博士。Fragiadakis 目前任職於加州大學舊金山分校，擔任醫學助理教授。
過去已有許多研究證據指出，飲食會影響腸道微生物組成，而腸道菌相又可能進一步影響免疫系統與整體健康。Gardner 表示，較低的腸道微生物多樣性，過去也被認為與肥胖、糖尿病等狀況有關。
「我們想進行一項概念驗證研究，看看以腸道菌相為目標的食物，是否可能成為對抗慢性發炎疾病快速增加的一種方式，」Gardner 說。
研究團隊之所以把焦點放在纖維與發酵食品，是因為過去已有研究指出，這兩類食物可能對健康帶來益處。高纖飲食與較低死亡率有關；而發酵食品的攝取，則可能有助於體重維持，並降低糖尿病、癌症與心血管疾病的風險。
在整個試驗過程中，研究團隊分析了受試者的血液與糞便樣本。採樣時間包含正式飲食介入前的 3 週、為期 10 週的飲食介入期間，以及飲食介入結束後、受試者恢復自由飲食的 4 週。
這些結果也讓我們看到，飲食對腸道菌相與免疫狀態的影響，並不是單一、簡化的答案。
一方面，增加發酵食品攝取的人，在腸道菌多樣性與發炎指標上，都出現了相似的變化。這也呼應了過去的研究：即使只是短期調整飲食，也可能快速改變腸道微生物組成。
另一方面，高纖飲食組的腸道菌相變化相對有限，則與研究團隊過去的觀察一致：在短時間內，人類腸道菌相其實具有一定的穩定性與韌性，不一定會因為單一飲食調整就立刻大幅改變。
設計更多飲食與微生物策略
研究結果也發現，當受試者增加纖維攝取後，糞便樣本中的碳水化合物含量也跟著增加。這代表腸道微生物可能沒有完全分解這些纖維。這項發現也呼應了其他研究的觀察：生活在工業化社會中的人，腸道中能有效分解纖維的微生物可能已經相對減少。
「如果飲食介入的時間更長，也許腸道菌相就有足夠時間適應增加的纖維攝取，」Erica Sonnenburg 表示。「另一種可能是，我們需要有意識地引入能分解纖維的微生物，才能提升腸道菌相分解碳水化合物的能力。」
除了進一步探索這些可能性之外，研究團隊也計畫透過小鼠實驗，了解飲食究竟是透過哪些分子機制改變腸道菌相，並降低發炎相關蛋白。
他們也希望測試，高纖食物與發酵食品是否能產生加乘效果，一起影響人體的腸道菌相與免疫系統。
另一個研究目標，則是進一步觀察發酵食品的攝取，是否能降低免疫疾病與代謝疾病患者的發炎反應，或改善其他健康指標；同時也想了解這樣的飲食方式，對孕婦與高齡者是否同樣具有幫助。
「透過飲食與補充品來調整腸道菌相，其實還有非常多可能的方式，」Justin Sonnenburg 表示。「我們希望未來能持續研究，不同飲食、益生菌與益生質，會如何影響不同族群的腸道菌相與健康。」
這項研究的其他史丹佛共同作者包括：健康教育者 Dalia Perelman；前研究生 Dylan Dahan 博士與 Carlos Gonzalez 博士；研究生 Bryan Merrill；前研究助理 Madeline Topf；博士後研究員 William Van Treuren 博士與 Shuo Han 博士；社區健康與預防研究碩士學程行政主任、同時也是營養研究團隊專案經理的 Jennifer Robinson 博士；以及 Joshua Elias 博士。
來自 Chan-Zuckerberg Biohub 的研究人員也參與了這項研究。
這項研究經費來自多方支持，包括對人類微生物體研究中心的捐助、Paul 與 Kathy Klingenstein、Hand Foundation、Heather Buhr 與 Jon Feiber、Meredith 與 John Pasquesi、美國國家衛生研究院 NIH、史丹佛院長博士後獎助金、美國國家科學基金會研究生獎助金，以及史丹佛免疫、移植與感染研究所和 Sean N. Parker 過敏與氣喘研究中心的種子基金。