人类肠道是一个极其动态的地方，每分钟都在进行着数百万次微生物、身体过程和化学物质之间的互动。
这种动态的胃肠相互作用在我们的健康中起着重要作用，然而，这种微生物群落的各种成员之间的关系和互动，以及营养物质和补充剂如何影响它们的形成，大多数仍然未被深入研究。
悉尼大学的研究团队领导的研究揭示了这种共同相互作用的重要性，以及营养物质和维生素可能如何“调节”或影响肠道菌群社区。
研究人员正在开发一种依赖于代谢模拟的计算工具，最近发表在《肠道微生物》上，测试了营养物质组合对肠道微生物的影响。他们发现，一些肠道细菌，如拟杆菌，即使在一个人的饮食中缺乏或不存在时也能产生自己的维生素，但研究人员发现另一些肠道细菌社群，如肠拟杆菌，则没有这种能力，似乎需要从食物或其他人体微生物群落中获取维生素。
“人类肠道微生物组结构和活动影响人体健康，然而，驱动各种微生物群成员之间互动的因素尚未得到深入研究，”悉尼大学高级食品工程中心和查尔斯·珀金斯中心的医学博士和博士后研究员胡安·巴勃罗·莫利纳·奥蒂兹博士说道。
“在我们最近的研究中，我们发现维生素补充剂也可能在塑造这个社区中发挥作用，但更可能是肠道微生物相互补充彼此的维生素需要。”
研究人员表示，这些见解有助于开发新的饮食方法 - 考虑到个体微生物群的多样性，这是一个复杂的领域。
“一方面，这可能会导致帮助改善或恢复个体微生物群的定制饮食，从而改善健康结果。然而，我们的发现也引发了一个问题，即我们如何改变这些动态，以及这对健康产生了什么影响？”
生命与环境科学学院的博士后研究员艾琳·沙纳汉表示，该工具有助于解释肠道中不同菌株之间的互动，这些菌株展现出类似大型复杂社交网络的行为。
“我们的工作一种思考方式类似于‘模拟人生’电脑游戏 - 但是针对微生物。这种模拟帮助我们了解细菌网络以及不同社群如何相互影响。”
沙纳汉博士还表示，尽管个体的微生物群存在差异，但总体上，有一些模式决定了肠道健康。
“当我们观察富含纤维的饮食和西式饮食之间的互动时，我们看到了明显的模式。与肠道微生物组中这些模式相关的一些细菌具有不同的合成维生素能力。在不同种类的肠道微生物中，在如此大的规模下以前尚未被评估过。”
研究人员研究了维生素B1、B12、K2和辅酶Q8的相互作用。维生素B7（生物素）和K1没有包括在内。维生素补充剂在这项研究中没有得到测试，然而，研究人员希望能够通过模拟进一步研究补充剂的影响。
研究人员表示，这个工具可以用来探索人类饮食和肠道的其他方面，如碳水化合物和氨基酸。
“我们希望这样做将有助于更好地理解为什么有些个体对定制饮食有更好的反应，而其他人没有，通过研究肠道微生物如何代谢和共享营养物质。”
作者声明他们没有竞争利益。这项研究得到了悉尼大学高级食品工程中心的支持。胡安·巴勃罗·莫利纳·奥蒂兹博士获得了悉尼大学工程学院的博士奖学金。艾琳·沙纳汉博士获得了à Beckett癌症研究信托基金（悉尼大学基金）的财政支持。”
