牛肉(皮雷牛品种)与鸡肉摄入对健康年轻人肠道菌群影响的随机交叉对照研究

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:Molecular Nutrition & Food Research 4.2

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  本研究通过随机交叉对照试验,首次系统比较了传统放牧皮雷牛红肉与常规鸡肉对健康年轻人肠道菌群的影响。结果显示两种瘦肉摄入均导致α多样性下降(Shannon指数等),但未显著改变菌群结构(如Bacillota门增加,Synergistota门减少)。研究创新性结合畜牧生产体系(extensive husbandry)与微生物组功能分析(PICRUSt2),为可持续畜牧业与精准营养提供新证据。

  

研究背景与设计

肠道菌群作为"第二基因组"与宿主健康密切相关,而肉类摄入对其影响尚存争议。这项发表于分子营养与食品研究期刊的随机交叉试验,创新性地选取西班牙比利牛斯山脉特有品种——皮雷牛(Pirenaica breed)作为红肉模型,其采用山地放牧系统(extensive husbandry),肉质具有低脂(1.75-2.28 g/100g)、高蛋白(23-24 g/100g)及丰富B族维生素的特征。研究纳入16名健康青年(平均20.12±2.36岁),通过2×8周干预(间隔5周洗脱期),每周3次摄入150g皮雷牛肉或鸡肉,采用16S rRNA测序(V3-V4区)分析粪便菌群。

微生物组成变化

在门水平上,两种饮食均导致Bacillota(原Firmicutes)相对丰度上升(牛肉组+1.21%,鸡肉组+1.98%),而Chloroflexota和Synergistota显著降低(p<0.05)。值得注意的是,鸡肉干预后Pseudomonadota(原Proteobacteria)降低更明显,该菌门与肠道屏障功能障碍相关。通过线性混合模型校正饮食质量指数(DQI)后,这些变化仍保持统计学意义(p<0.005)。

多样性指数特征

α多样性分析揭示重要差异:鸡肉组显著降低物种丰富度(Richness -16.75,p=0.005)、Fisher指数(-3.24,p=0.005)和Shannon指数(-0.18,p=0.034),而牛肉组变化未达显著性。研究者推测这可能与鸡肉组DQI评分显著下降(p=0.009)相关,提示整体饮食质量可能放大单一食物的微生物效应。

功能基因组学发现

通过PICRUSt2预测的代谢通路显示,鸡肉干预显著抑制芳香族氨基酸合成(p=0.026)和糖异生(p=0.007)通路;而牛肉组仅影响L-蛋氨酸生物合成途径(p=0.017)。Rivera-Pinto分析鉴定出特征性微生物标记:牛肉组以Coprococcus 2和Bacteroidota为特征,鸡肉组则富集Pseudomonadota和Ruminococcaceae UCG013。

讨论与行业意义

与既往研究相比,本试验发现红肉并未较白肉引发更显著的菌群紊乱。特别值得注意的是,皮雷牛肉干预后Blautia菌属增加(p=0.044),该菌与肉类代谢相关但健康效应存疑;而两种饮食均降低产短链脂肪酸菌如Roseburia(p=0.013)和Lachnospira。研究首次证实畜牧生产方式(如山地放牧)可能通过改变肉质成分间接影响菌群,为"从牧场到肠道"(farm-to-gut)研究范式提供新思路。

方法论创新

试验设计严格把控混杂因素:

1)采用学生公寓集中供餐统一烹饪方式(裹粉/炖煮/烧烤)

2)通过5周洗脱期消除残留效应(无序列效应,p>0.05)

3)使用硅胶珠机械裂解(Precellys 24 homogenizer)提升DNA提取效率

局限性与展望

样本量较小(n=16)可能影响统计效能,但混合效应模型部分弥补此缺陷。未来研究需结合代谢组学(如粪便SCFA检测)和更长干预周期,进一步阐明不同畜牧体系生产的肉类对宿主-菌群互作的影响机制。

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