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人类和其他动物也许有办法控制肠道微生物的生长:少吃蛋白质。
那是因为蛋白质含有氮。研究人员于10月29日在《自然微生物学》杂志上发表报告称，事实证明，老鼠饮食中的氮含量控制了大肠内细菌的生长。这一发现可能有助于研究人员了解如何控制人体肠道细菌的种类和数量，这些细菌会导致健康和疾病。
研究人员知道某种东西一定会限制细菌的生长。“如果不这样做，几天之内我们就会在大肠杆菌中陷几英尺深，”没有参与这项研究的密歇根大学(University of Michigan)微生物学家托马斯·施密特(Thomas Schmidt)说。
但到目前为止，科学家们在控制结肠中哪些微生物上取得了有限的成功。施密特说，这可能是因为研究人员发现了错误的营养成分。他说，包括施密特在内的大多数人通常认为碳——例如在纤维、淀粉和糖中发现的碳——是最重要的营养微生物的食物。新的研究表明，氮等其他营养物质对于控制细菌生长可能同样重要，甚至更重要。
杜克大学的微生物生态学家阿斯本·里斯知道，在大多数生态系统中，氮是许多生物分子必不可少的组成部分，是一种有限的资源。“氮非常重要，而且很难获得，”她说。如果其他生态系统中的生物的生长受到氮的限制，那么肠道中的细菌可能也需要氮。
瑞茜目前在哈佛大学，她和她的同事们开始测量30种哺乳动物粪便中的碳和氮浓度。研究小组发现，食草动物的粪便中碳含量最高，氮含量最低。碳也是食肉动物和杂食动物粪便中的主要营养成分，但食肉动物比那些以植物为主的动物含有更多的氮。
尽管如此，这些动物的粪便中没有一种像实验室培养的细菌那样含有如此多的氮，这表明微生物在拥有氮的时候可以使用更多的氮。由于肠道细菌吸收的碳远多于氮，这就意味着微生物没有得到太多的氮，这可能会阻碍它们的生长。
Reese的研究小组还降低了实验鼠的蛋白质含量，从而减少了氮的含量。研究人员发现，这减少了啮齿类动物粪便中细菌的数量。
总之，这些结果表明肠道中的氮水平有助于确定细菌的生长。目前尚不清楚细菌的多少是好是坏，但当某些种类的细菌占据了上风时，通常对健康有害。
为了追踪食物中氮的变化，里斯和她的同事更进一步，给老鼠喂食氮含量为15N的食物，这是一种更重的氮。这些老鼠在小肠中吸收了大量的氮，而小肠中的细菌通常是不存在的，因此结肠中的细菌几乎无法进食。
另一组实验揭示了细菌是如何从食物中获取氮的。肠道内的一些细菌(特别是拟杆菌门的细菌)通过吸收小鼠肠道分泌的粘液获得氮。反过来，这些细菌将黏液转化成其他肠道细菌可以吃掉的含氮化学物质。结果表明，宿主可以通过调节粘液中的氮含量来控制肠道中微生物的生长。吃蛋白质含量低的食物就是其中一种方法。
更重要的是，降低肠道细菌数量的抗生素导致小鼠分泌更少的粘液。这些动物似乎保留了额外的氮，而这些氮并不能为它们自己提供肠道微生物的食物，从而使啮齿类动物长得更大。这一发现有助于解释为什么抗生素能促进家畜的生长。
加州大学欧文分校(University of California, Irvine)的微生物学研究员卡特琳·怀特森(Katrine Whiteson)说，人们不应该仅仅根据任何一项研究就改变饮食以摄入更少的蛋白质。然而，她说，“一般来说，多吃植物，多摄入纤维很可能是一种健康的饮食方式，而这自然意味着少吃氮。”
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