第十二章 纤维素（2/2）
不过我为了微生物所做的努力是否值得呢？
英国肠道项目实验室检查了我的粪便样本发现，在清肠之后，虽然微生物的数目减少了，但总的组成基本不变。而且，在实行富含益生元的饮食一周之后，也许是益生元的功效，也许是我的肠道微生物有惊人的生命力和繁殖力，双歧杆菌的数目和总的微生物种类都增加了，其中还有一些增长显著的新品种。益生元肯定发挥了一定作用，起码对我来说是这样，不过这还远不能作为科学依据。
那么在正规的临床试验中，益生元是否真的有效呢？大部分实验研究使用的都是一定量的化合物，而不是含有这些化合物的食物，因为化合物更容易测量和量化。大部分实验使用的是每天5～20克菊粉，有一些使用的是低聚糖，还有的两者结合。一种食物能称为益生元必须要满足一个最低标准：使双歧杆菌的数目明显增加。有很多种“益生元”并没有相关的人体实验证实其功效，却照样打着益生元的旗号宣传销售。
最近一项荟萃分析总结了26项研究益生元对体重影响的临床试验，共纳入831名受试。这些试验的整体质量不高，它们都是小规模试验，持续时间也都不长，短的只有几天，最长的也才3个月。 [285] 尽管大多数研究都表明益菌的数量有所增加，但体重减轻的效果并不明显，缺乏一致性。只有5项试验纳入了肥胖志愿者作为受试。 [286] 尽管存在这些缺陷，但受试普遍反映餐后饱腹感增加了40，血胰岛素和血糖水平也下降了。
之所以具有这样的效果，可能是因为益生元为有益菌（例如双歧杆菌）的生长提供了养分，并且对那些目前还无法量化的未知细菌产生了微妙影响。这些细菌随之生成短链脂肪酸，后者具有一系列重要的生理作用。 [287] 丁酸盐是短链脂肪酸中最重要的一种，它参与肠道释放激素的过程，而肠道激素能抑制饥饿感，减少能导致脂肪囤积的胰岛素和血糖的升高。同时丁酸盐降低炎症水平、维护免疫平衡的功效也最显著，这两者之间应该有某种关联。
如果你不爱吃这些有益生元的食物也没关系；在美国市场上和网络上，有经美国食药管理局批准的合成丁酸盐保健品出售。不过有几点需要事先声明：首先，这些保健品都没有经过相关的体内试验； [288] 其次，单一的丁酸盐化合物不一定和肠道细菌生成的丁酸盐与多种天然产物的混合物有同样的功效；最后，你要知道，丁酸盐就是黄油酸败闻起来的味道，同时也是人类呕吐物那股酸腐味的来源，绿色和平组织成员曾经拿它当臭气弹，攻击捕鲸者。
危险的谷物和怪物小麦粉
我们谈过全谷物在地中海饮食中的重要性，也谈到它是益生元和纤维素的来源之一。与之相反，现在有一种看法认为全谷物本身就不健康。另外一些理论更离谱，声称所有的谷物都对人有害，它们是造成肥胖和其他西方常见疾病的元凶。这一现象很大程度上归咎于一些畅销书的问世，例如威廉·戴维斯博士（wil davis）所著的《小麦完全真相》（wheat belly）。戴维斯是一名心脏病专家，他的网站上明确写着：“《小麦完全真相》这一开创性的著作彻底颠覆了营养学界的认知，揭露了看似健康的全谷食品的真面目，它们是农业遗传学家和农业企业通过基因改良技术创造并释放出来为害大众的怪物。” [289] 按这一理论的说法，我们都或多或少对这一1万年前的“发明”过敏或不耐受，在漫长的历史中也未能适应这种食物。我们应该抛弃所有含谷物的食物，否则将面临可怕的后果。
的确有人对小麦和大部分谷物中所含有的一种称为面筋蛋白（gten，又名麸胶，）的成分过敏，这种蛋白使分子紧密连接在一起，赋予面包以筋度（gten在拉丁语中就是胶“ge”的意思）。正是这种蛋白引发乳糜泻（eliac disease），这是一种造成肠壁绒毛萎缩并引发严重的消化症状和吸收不良的自身免疫性疾病。与人们所想的不同，这种疾病其实相当少见，确诊的发病率仅为1/300，可能发病率（血液中含有相应的抗体）仅为1/100。
美国和英国自认为对面筋蛋白过敏的人是通过血液和肠道检查确诊真正患有过敏人数的10倍；而讽刺的是，真正患病的人中只有1/10得到了正确诊断。人们对面筋蛋白急剧增加的关注使快餐品牌和餐馆纷纷推出了无麸质产品。这一产业仅在美国价值就达90亿美元，而且每年以20的速度增长。现在就连街角的便利店都有无麸质蛋糕和面包出售，而大豆蛋白和真菌蛋白食品则受到了冷落。
在他的书中，戴维斯把大多数患有乳糜泻的病人在开始无麸质饮食后体重都有所减轻的现象作为他的饮食法的确有效的证据。事实上恰恰相反，以我行医的经验，我只见过吸收不良而瘦骨嶙峋的乳糜泻患者。在戴维斯引用的研究中，开始无麸质饮食后体重增加的病人数量是体重减少的3倍还多，甚至那些本来就超重的病人也增加了体重。 [290]
不过即使缺乏科学依据，这些饮食法、书籍及食谱还是引起了本就对食品企业抱有不信任的美国公众的共鸣并大获成功，书籍销售总额超过10亿美元。毫无疑问，一些人的确减轻了体重，但这可能与无麸质饮食毫无关系。正如前述的限制性饮食方案一样，无麸质饮食拒绝了许多种类的食物，而且大大减少了人们吃零食的机会。
不吃小麦、大麦和黑麦并且用健康的蔬菜来代替不会有任何问题，但是事实往往并非如此。因为许多人开始只吃无麸质奶酪披萨、喝无麸质啤酒这些特殊饮食。因此，他们无法从含有谷物的食物中获取维生素b、纤维素和益生元，肠道菌群的多样性也大大降低。
真正对面筋蛋白过敏的患者有巨大的动力施行无麸质饮食，因为他们即使吃少量麸质都会很难受。但对于大多数毫无症状的超重人士来说，完全不吃谷物显然要痛苦得多。而且小剂量的面筋蛋白是很难避免的，大部分加工食品和酱汁中都添加了面筋蛋白来改良质地。无麸质饮食唯一真正的好处可能就是避免了食用加工食品。
唾液的突变和蔬菜的演化
如前所述，无麸质饮食有益健康这一理论的基础是直到9000年前为止，人类的祖先从未食用过谷物。因此人类没有演化出消化谷物的基因和机制，食用谷物因而会引发过敏反应，损伤肠壁、导致肥胖和其他病症。另外，所有谷物都含有高热量，这也对人有害。前面我们曾经讨论过7000年里发生的基因突变让人能够消化牛奶，而就在几年前，乳制品对人有害这一观点还非常流行。既然如此，那为什么还有人认为人不可能在9000年的时间里适应谷物或其他淀粉类食物呢？科学证据表明人的确能适应这些食物。淀粉酶（ayse）是其中的关键。和其他许多哺乳动物一样，唾液中含有能分解糖类的淀粉酶，胰腺也含有淀粉酶并释放入小肠。
美国的遗传学家设计了一个巧妙的实验，分析以不同的淀粉类食物为主食的人群中淀粉酶基因的数量。淀粉是所有植物的组成成分，是土豆、通心粉和米饭中唯一的碳水化合物，同时也存在于小麦和块根蔬菜中。淀粉可能易于分解，例如熟土豆中的淀粉；也可能难于分解，比如生蔬菜中的淀粉。自从几千年前学会烹调之后，人类便开始食用那些难以消化的块根植物，而生吃的话，这些植物要么没有多大营养价值，不值得花大力气去咀嚼，要么有毒，根本不能吃。后来人们在全世界各地大规模种植这些植物。
研究人员将热带雨林中的非洲人和北极圈的西伯利亚人的基因，与以面粉为主食的欧洲人、非洲人的基因以及以米饭为主食的日本人的基因做了比较。结果在意料之中，他们发现不同人群的基因拷贝数量差异很大。 [291] 延续了传统饮食的部落体内的基因拷贝数远少于以淀粉为主食的人群。基因拷贝越多，产生的淀粉酶越多，也越容易消化淀粉。人类有99的基因与猿猴相同。不过猿猴主要以水果为食，偶尔吃点肉，没有淀粉酶基因。就和牛奶一样，西方人快速适应了饮食中的大量淀粉，或许是因为这带来了巨大的演化优势。现有的理论认为，拥有较多的淀粉酶基因拷贝，可以防止儿童因腹泻而死，因为他们仍能从淀粉中获取能量。
和伦敦帝国理工学院的同行合作，利用我们的双胞胎志愿者资料，我们进一步研究了该理论。我们检测了每对双胞胎淀粉酶基因的拷贝数并将其与体重对应起来。结果明白无误——不过与预想的完全相反。
基因拷贝最多因此淀粉酶也最多的志愿者（理论上说意味着消化淀粉的能力最强）是最苗条的，适应能力较弱、基因拷贝数最少的（消化淀粉的能力也最弱）是最胖的。 [292] 我曾以为消化淀粉的能力较强意味着会从碳水化合物中吸收更多的热量，从而会增长更多的体重，而不是现在这样恰恰相反。
我决心要找出其中的原因，我觉得微生物可能会帮助我们揭开这个谜团，因为在早期消化过程中食物的结构发生了巨大的改变，随后这些食物到达结肠，与肠道微生物接触。和之前一样，研究双胞胎会指明正确的方向。
淀粉酶基因的差异
琳达和弗朗西丝是一对68岁的双胞胎，是研究项目的志愿者。人们很少把她俩弄混：琳达体重12英石，弗朗西丝体重85英石。她们是异卵双胞胎，因此和普通的姐妹一样，只有一半的基因相同。出生的时候，琳达只比弗朗西丝重6盎司，不过从记事起，琳达就一直比弗朗西丝胖。16岁时眼看着弗朗西丝有了追求者，琳达开始节食，日后她也有过多次节食经历。开始时她通过忍饥挨饿，体重减轻到与弗朗西丝相当，但很快就反弹了。一直到二十多岁她们一直住在同一个屋檐下。她们口味相似，平常吃的喝的种类和分量也都一样。尽管琳达运动得更多，但还是越来越胖，而弗朗西丝则保持苗条的身材。
“我们一直觉得我们俩的代谢不一样，”弗朗西丝说，“我老是觉得内疚，这对琳达来说不公平，我可以随心所欲地吃也不用担心长胖。”琳达说：“我不嫉妒她也不生气，不过看着男生都去追她，还是有些受伤，我一直都在努力通过节食和运动来减肥。”
这些年来，琳达试过各种各样的节食方法。持续时间最长的是阿特金斯饮食法，坚持了6个月，效果还不错，后来实在受不了千篇一律的饮食放弃之后体重又反弹了。她也试过卷心菜汤饮食法：“维持了几个月，不过你也可以想象得到，这种方法会有些副作用。我意识到节食对我没用，不再限制饮食，不过我还是坚持去健身房锻炼，打高尔夫球和网球，我还租了块地种菜，既锻炼身体又可以吃到新鲜的蔬菜。”
作为淀粉酶研究项目的一部分，我们从她们还有其他1000对双胞胎的血液中提取了所有的dna，然后检测淀粉酶基因的拷贝数——这项检测仍有一定难度，每次检测可能有一定的误差，我们重复检测6次并取其平均值。对琳达和弗朗西丝两姐妹来说，结果很明确。琳达只有4个拷贝而弗朗西丝有9个。每少一份拷贝，肥胖风险增加19。因此对琳达来说，虽然她和弗朗西丝吃的完全一样，但她患肥胖的风险是弗朗西丝的2倍。
“听了你的解释，我明白了这些结果是有意义的，明白了为什么我们两姐妹会有这么大差别：我俩对食物的吸收很不一样。现在才知道这一点对我们来说有点迟了，不过可不可以检测一下我们的子女？”
检测结果非常出人意料，我们花了一年的时间分析这些数据，和其他一些饮食传奇一样，这一事例经媒体报道后引发了广泛关注。具体来说，我们发现了一种比以往任何基因——包括肥胖基因——作用都要强10倍的基因效应，这一效应是首次发现（该基因名为fto），不过现在看来该基因的重要性大大降低了，而且它无法预测个体的肥胖程度。这种方法的缺陷在于基因检测花费不菲。
个体代谢差异
另一研究范式的转变在于以前人们认为大部分发现的肥胖基因都是作用于人脑的。这也造成在人们的观念中，肥胖就是脑释放进食信号诱使意志薄弱的人吃得过多引起的。而我们发现代谢作用（和能量代谢有关）的影响要重要得多，几乎是前者的10倍。与进食信号相比，这一作用很难被注意到，而将来会有更多与淀粉酶类似、影响其他种类食物代谢的基因被发现。尽管这一领域的研究日新月异，不过最新进展表明与之前的看法相反，肥胖基因除了作用于脑，或许还可以作用于脂肪细胞并影响代谢。
我们还比较了淀粉酶基因拷贝数量最多和最少的双胞胎的微生物组成和代谢特点，结果发现与肥胖有关的厚壁菌门细菌存在很大差异。相关机制目前还没有研究得很透彻，不过可能是淀粉酶基因拷贝较少、淀粉消化过程改变使得微生物组成变化，生成的脂肪酸也不一样。这使得食用淀粉后血胰岛素水平上升得更快，最终使易感人群囤积更多的脂肪。这也表明即使吃含等量淀粉的食物，因为基因对微生物的影响，有的人会更容易长胖。因此每个人从一份土豆中吸收的能量并不相同——对某些人来说一份土豆相当于两份能量。
进一步研究与消化有关的基因有助于将人分成不同的类型。像琳达这样生活在以谷物为主食的环境里却缺少淀粉酶的人来说，减少淀粉的量，增加脂肪的摄入，可能更好，因为她的身体和微生物可能会更适应。
对于我们其他人来说，好消息是我们比所想的能更快适应新的食物和环境。正如生活在饮食中富含淀粉类食物地区的人能生成更多的基因拷贝、编码形成更多淀粉蛋白酶一样，人类也通过基因突变获得了消化牛奶的酶类，无疑还存在着更多尚未发现的基因突变。我们也知道，接触新的食物种类能真切地改变人的基因（表观遗传）。人体比我们所想的有更强的适应能力。我们不是批量生产的机器人——人类具有更强的可塑性，能更好地适应环境。这是人类能幸存下来并且统治地球的原因，也正因如此，人能从多种多样的食物中获取能量，在各种环境中生存。这一机制对人类整体发挥了作用，不过和琳达情况相似的个体的基因或代谢可能没有很好地适应，他们可能要调整饮食或者改变肠道菌群的组成。
fodap饮食和胀气
患有肠易激综合征的人可能都听说过fodap饮食（可发酵低聚糖—二糖—单糖—多元醇饮食）。这种饮食将许多含有不易吸收的短链碳水化合物的食物排除在外，其中包含会产气、引起腹胀的谷物和豆类。这一饮食法对肠易激患者有明显作用，它以缓解症状为主，但会引发无法预料的副反应。长期来看，它会引起纤维素摄入减少，也使人无法食用像洋葱和大蒜等富含多酚的食物，还可能对肠道菌群健康和多样性带来不利影响。 [293] 一旦肠易激症状缓解，可以逐渐增加富含纤维素的食物，看能否耐受。患者菌群组成的多样性也使个体的身体反应无法预测。
前面提到地中海饮食的健康益处可能不仅来自橄榄油、红酒、坚果和乳制品。地中海饮食每周食物的种类繁多，含有大量纤维素。食用的谷物主要是面包、米饭或通心粉，通常都会配上前面提到过的以西红柿、洋葱和大蒜为原料制作的酱汁。当然还有豆类（包括大豆）、鹰嘴豆等等，也广泛食用十字花科（crucifero）的蔬菜。除了食用富含多酚从而能促进微生物健康的食物，还应摄入大量纤维素。现在人们摄入的纤维素远远不够，限制性饮食的风潮已经影响了人们的健康，因为一些症状而将能作为纤维素和营养素的主要来源的食物排除在外将造成更严重的后果。