每个人似乎都有自己的观点，关于该吃什么或不吃什么，如何减肥(并保持体重!)，以及该吃什么超级食物。但是有一个比热带浆果更好的地方来寻找健康秘密:人体肠道。
每个人的肠道微生物群——生活在人类胃肠道内的数以万亿计的细菌——是不同的。单个的细菌菌株会以自己的方式与食物、药物、维生素和毒素相互作用，这意味着没有一种单一的饮食或药物适合每个人。
微生物化学家艾米丽·巴尔斯库斯最近发现，某些细菌会吃掉常见的帕金森氏症药物L-dopa，并将其转化为多巴胺。多巴胺会减弱治疗效果，引起疼痛甚至危及生命的副作用。在《生命》杂志上发表的一项新研究中，她和她的团队进一步研究了这一发现，确定了肠道微生物如何以及为什么会代谢多巴胺。在这个过程中，他们发现了一类全新的酶(细菌用来进行复杂化学反应的工具)，它可以降解对神经系统健康至关重要的化学物质，如多巴胺，但也有助于消化坚果、浆果和茶等食物，释放出可能影响人类健康的营养物质。了解食物与微生物酶的相互作用，有一天可以帮助研究人员确定每个人的最佳饮食和他们的个人微生物群。
还有更多:在动物、植物和土壤中，研究小组发现了具有强大功能的类似酶。有些能产生抗癌分子，有些则能分解工业废料中残留的化学物质。
“这是一个更大的旅程，”论文的第一作者、艺术与科学研究生院(Graduate School of Arts and Sciences)分子、细胞和有机体项目的博士研究生瓦尤·梅尼·雷克达尔(Vayu Maini Rekdal)说。“我们对人类肠道的研究对人类的健康和疾病非常重要，对理解微生物和人体之间的相互作用也非常重要，但它也可以突出这些与生态系统和不同微生物群落相关的更广泛的主题。”
这项研究的全面结果来自一个问题:为什么人类肠道微生物会吃多巴胺?经过几个月的分析，巴尔斯库斯和她的团队发现了一个简单的答案:吃多巴胺有助于它们的生长。通过改变分子中的儿茶酚基，这种微生物得到了达尔文式的进化。但研究小组也发现了一些令人惊讶的东西:这种酶专门处理多巴胺。
第一作者Vayu Maini Rekdal和Emily Balskus教授发现了一种新的细菌酶，可以帮助人类从某些食物中获得健康益处。图片由MCB图形公司提供“这是一个非常酷的发现，因为它表明这种酶的进化目的是代谢多巴胺，”一种通常与大脑相关的化学物质，Maini Rekdal说。出于好奇，他和他的同事们决定寻找同样可以修饰儿茶酚基的类似酶。他发现，其中一组对人体健康有益，它能分解石榴、巧克力、浆果和咖啡等食物，释放多酚，这些多酚可以预防某些疾病，延长寿命。
这些酶也有专门的功能。Maini Rekdal说:“也许有一天我喝咖啡的时候，细菌会从咖啡中识别出儿茶酚，然后激活正确的酶并进行代谢。”如果他不喝咖啡，细菌可能会用一种咖啡酶来代替巧克力酶。酶的维持需要能量，所以不存在的就被扔进了垃圾桶。“这种调整可以让他们根据不同的东西来成长。然而，这意味着如果没有合适的酶，一些人就不能从这些促进健康的多酚中受益。
去年夏天，Maini Rekdal在多种哺乳动物粪便样本中种植了多巴胺和咖啡、茶和巧克力中的化学物质，以确定它们是否有相似的酶。他在狐狸、狗、老鼠、羊驼、豚鼠、猪和狼身上发现了同样的化学物质。“人类和狼有着非常不同的生活方式，”他说。这种酶在不同物种间的发现表明它对微生物生命的广泛价值。
研究小组甚至在土壤微生物中发现了类似的酶，它们在土壤微生物中进行化学反应的目的完全不同。一种产生一种分子，可以作为一种有效的抗癌治疗;Maini Rekdal推测细菌制造这种分子用于化学战——攻击敌人的微生物。另一种方法使用类似的酶来分解化学物质并清理周围的土壤，这是一种可以用来清除有毒污染物的工具。
研究小组在土壤和人体肠道中发现了更多的相关酶，它们都属于这一新分类。但是他们还不知道他们的目的是什么。Balskus说:“我们的研究为进一步研究儿茶酚脱羟基作用在人体内外的化学机制和生物学后果奠定了基础。”
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/02/new-class-of-enzymes-could-lead-to-bespoke-diets-therapeutics/