作者：Sanchari Sinha Dutta博士
发现你每天喝咖啡的习惯如何通过促进独特的细菌生长来促进肠道健康，开启通往健康的新途径！
研究：在多个队列中，咖啡消费与肠道乳酸杆菌的丰度和患病率有关。图片来源：Shutterstock AI
科学家们在不同人群中发现了咖啡摄入量与特定肠道微生物丰度之间的代谢联系。
这项研究发表在《自然微生物学》杂志上。
广泛的微生物效应：该研究确定了115种肠道微生物与咖啡消费呈正相关，显示了咖啡对肠道微生物群的广泛影响。
咖啡是一种全球流行的饮料，具有一系列的健康益处。研究表明，喝咖啡可以降低患糖尿病、非酒精性脂肪肝、癌症、全因死亡率和心血管死亡率的风险。
咖啡对健康的好处可以归功于它的多酚含量。绿原酸是咖啡中的一种重要多酚，被肠道微生物代谢成咖啡酸、奎宁酸和其他代谢物。帮助代谢咖啡的肠道微生物群也被发现可以调节咖啡对健康的影响。几项研究报告称，咖啡摄入会导致健康个体肠道微生物群组成和多样性的变化。
目前这项研究的科学家此前曾报告说，在超过1000人的150多种食物中，咖啡与肠道微生物群组成的相关性最高。
在目前的研究中，科学家们对2.2万多人的宏基因组样本进行了多组学分析，这些人提供了长期饮用咖啡的详细报告。此外，他们将这些发现与来自54,000多个样本的公共数据结合起来，这些样本涵盖了不同的人群，包括非西方化群体、新生儿和患有特定疾病的个体。
该研究分析了来自三个研究队列的35000多个宏基因组样本，包括ZOE饮食成分个性化反应试验（PREDICT）宏基因组研究、身心研究（MBS）和男性生活方式验证研究（MLVS）。
该研究分析还包括来自公共来源的54,000多个宏基因组样本，包括健康个体、非西化个体、新生儿和婴儿、古代微生物组样本、非人类灵长类动物和患有特定疾病的个体。
除了咖啡因：研究表明，即使是不含咖啡因的咖啡也会刺激Lawso的生长嗜糖杆菌，强调了咖啡中的多酚而不是咖啡因的作用。
该研究调查了咖啡摄入量与肠道微生物群组成之间的关系，将参与者分为三种喝咖啡的水平：从不喝、适量喝和大量喝。
研究结果显示，在不同的研究人群中，咖啡摄入量与肠道微生物群组成之间存在很强的相关性。与不喝咖啡的人相比，喝咖啡的人的肠道微生物群表现出不同的组成，对区分喝咖啡的程度有适度的影响。
总的来说，咖啡对肠道微生物种类的丰度表现出刺激而不是抑制作用。咖啡摄入量与革兰氏阳性菌溶糖杆菌的丰度密切相关。这种关联对于不含咖啡因的咖啡和含咖啡因的咖啡都是一样的。
大量饮用咖啡的人体内溶糖lawsonibacterasaccharticus的丰度是不饮用咖啡的人的4- 8倍。在适度饮酒者中，丰度是不饮酒者的3到4倍。
本研究进行了一组体外实验来进一步证实所观察到的关联。在本实验中，将咖啡添加到嗜糖lawsonibacillus asaccharticus培养基中。
研究结果显示，无论咖啡类型（摩卡煮咖啡和速溶咖啡）和咖啡因的存在，咖啡都能显著提高溶糖lawsonibacterasaccharticus的生长速度，达到3.5倍。
该研究还确定了115种肠道微生物与咖啡消费呈正相关，强调了咖啡对微生物群的广泛影响。
除了咖啡在个体水平上介导的溶糖lawsonibacterium asaccharticus丰度的增加外，研究还发现，群体中细菌的总体流行程度可能受到群体咖啡消费量的驱动。
对438个血浆代谢组的分析发现，咖啡饮用者体内富含几种代谢物，其中奎宁酸及其潜在衍生物与咖啡和溶糖lawsonibacterium asaccharticus有关。还强调了可能来源于奎宁酸的未注释代谢物，强调了未来生化研究的必要性。
a、5个英国和/或美国的PREDICT队列（=975、11,798、8,470、1,098和12,353），MBS和MLVS（分别=213和=307）用于评估饮食与微生物组的关系（总计=35,214）。为了比较不同人群的微生物组分布，我们从公共资源中检索了18984个宏基因组样本，包括健康成人、新生儿、非西方化个体、古代样本和非人灵长类动物（NHP）。P1, PREDICT1;P2, PREDICT2;P3, PREDICT3。b，我们结合了粪便宏基因组学（n=54,198）、粪便宏转录组学（n=364）和血浆代谢组学（n=438），后两者来自MBS和MLVS队列。FFQs调查了来自四个PREDICT队列、MBS和MLVS的参与者的营养习惯（n=22,867，剔除了PREDICT队列中咖啡摄入量高于99百分位数的个体作为异常值）。参与者被分为“重度”、“中度”和“从不”咖啡饮用者。c，随机森林回归器和随机森林分类器的中位数Spearman相关和中位数auc，这些分类器是根据metaPhlAn 4估计的微生物组组成进行训练的。d、从不（浅绿色）、适度（深绿色）和大量咖啡饮用者（棕色）的数量。e，随机森林分类器的ROC和AUC，在三个咖啡饮用者类别的成对之间区分参与者，以十倍，十倍重复交叉验证（CV）进行评估，该交叉验证在训练阶段受益于其他队列，如留一个数据集方法（LODO）。阴影区域表示在测试的所有折叠上线性插值的95%置信区间（ci）。
该研究发现，在美国和英国的五种人群中，咖啡摄入量与肠道微生物群组成之间存在很强的相关性。
人们观察到咖啡摄入量与115种肠道微生物之间存在正相关关系。在这些微生物中，溶糖Lawsonibacter asaccharolyticus的相关性最强。
观察到咖啡对溶糖lawsonibacterasaccharolyticus生长的刺激作用，为进一步研究这种刺激作用的程度提供了背景。这些研究应该调查不同浓度的咖啡对一组与咖啡相关的肠道微生物生长速度的影响。
该研究还发现，在西方和非西方人群中，溶糖lawsonibacillus asaccharticus的流行率存在差异，这可能与咖啡供应和消费习惯的差异有关。
本研究进行的代谢组学分析显示，携带lawsonibacterasaccharolyticus的咖啡饮用者体内奎宁酸、葫芦巴碱等潜在代谢物显著丰富。
绿原酸是咖啡中主要的多酚之一。肠道微生物将其代谢为咖啡酸、奎宁酸和其他几种代谢物。负责这种生物转化的肠道微生物包括动物双歧杆菌、乳酸双歧杆菌、大肠杆菌和气体乳杆菌。
嗜糖lawsonibacterasaccharolyticus丰度与咖啡摄入量之间不依赖咖啡因的强烈关联表明，它也可能对这些多酚代谢途径中的活动做出反应。
咖啡因及其衍生物在研究中被优先考虑，因为它们与嗜糖酵母菌有关。然而，不含咖啡因的咖啡饮用者体内微生物的富集表明，咖啡因在这个复杂的串扰中并不占据中心位置。相反，奎宁酸及其衍生物可能起着关键作用。
总的来说，该研究提供了一个在生化水平上理解微生物饮食反应的框架。
