摘要：随着植物性饮食的兴起，人们对其对肠道微生物群的影响产生了越来越多的兴趣。然而，目前关于不同饮食模式下（如杂食、素食和纯素）肠道微生物群的差异仍知之甚少。

以下文章来源于MetaAI ，作者MetaAI

随着植物性饮食的兴起，人们对其对肠道微生物群的影响产生了越来越多的兴趣。然而，目前关于不同饮食模式下（如杂食、素食和纯素）肠道微生物群的差异仍知之甚少。

发表在《Nature Microbiology》的这项研究基于来自五个独立国际人群的21,561名个体，探索了不同饮食模式如何反映在肠道微生物群的差异中。

研究使用了来自英国ZOE PREDICT项目的三个队列以及来自美国的一个队列，同时还纳入了两个人群数据：意大利的两个公开队列。五个队列中的每位参与者根据其饮食习惯被分为“杂食者”（包括肉类、奶制品和蔬菜）、“素食者”（不包括肉类）或“纯素者”（不包括肉类、奶制品及其他动物产品）。

不同饮食模式对肠道微生物多样性和组成有显著影响。在PREDICT研究队列中，素食者和纯素者的肠道微生物丰富度显著低于杂食者。素食者的种类数中位数为201-269种，纯素者为209-266种，而杂食者为217-299种，但素食者和纯素者之间并没有显著差异，这表明肠道微生物的α多样性可能与更为多样化的饮食模式相关。

采用机器学习分类器对定量肠道微生物特征进行分析，结果显示不同饮食模式的区分度较高（图2）。跨数据集的交叉验证（cross-LODO）模型在五个队列中的平均AUC值为0.85，尤其在区分素食者与杂食者时，预测准确度最高（AUC为0.90）。这些结果表明，饮食模式对肠道微生物的影响值得进一步深入研究，特别是特定微生物成分的作用。

图2：根据肠道微生物特征对个体饮食模式进行高度准确的分类

杂食者与素食者相比，有488个物种丰度显著不同；杂食者与纯素者相比，626个物种丰度显著不同；素食者与纯素者相比，有30个物种丰度显著不同。当聚焦于前30个微生物标记时，发现这些最强的关联通常与饮食限制较少的饮食模式（如杂食）相关（图3）。

图3：杂食动物与素食和纯素食饮食的肠道微生物特征

杂食者肠道微生物中有些物种（如Alistipes putredinis和Bilophila wadsworthia）有助于肉类的消化，参与蛋白质发酵、氨基酸利用和胆汁酸耐受性，而Ruminococcus torques则与炎症性肠病相关。相反，纯素者的肠道微生物群中富含一些已知的丁酸盐生成菌（如Lachnospiraceae和Roseburia hominis），这些微生物擅长纤维降解。

另外，Streptococcus thermophilus是一种常见的乳制品发酵菌，在素食者与纯素者的肠道微生物中表现出最大的差异，表明乳制品消费是区分不同饮食模式的重要特征。此外，与乳制品相关的其他微生物（如Lactobacillus acidophilus、Lactococcus lactis等）在杂食者和素食者中比在纯素者中更为丰富。基于这些发现，研究进一步探讨了这些特定饮食模式相关微生物与主要食物群之间的关系。

杂食者的红肉和白肉摄入量与大多数与杂食相关的微生物群体（SGBs）呈正相关，尤其与素食者和纯素者的肠道微生物群差异较大的SGBs呈负相关。红肉摄入与这些SGB的关联性比白肉更强，而白肉则与一个特定的SGB（Candidatus Avimicrobium caecorum）呈正相关，这一微生物在杂食者的肠道中与鸡肉摄入量相关。相反，水果和蔬菜的摄入与素食者和纯素者肠道微生物中较多的SGBs呈正相关，尤其是蔬菜比水果的相关性更强。水果和蔬菜与这些SGB之间没有负相关，反而与杂食者的肠道微生物群呈负相关。

对于乳制品，研究发现乳制品是区分素食者与纯素者以及杂食者与纯素者的关键食物群。乳制品摄入在素食者中与肠道微生物SGB呈正相关，而在纯素者中则呈负相关。杂食者与纯素者的肠道微生物群差异也与乳制品摄入密切相关，杂食者与乳制品相关的SGB呈正相关，而纯素者则呈负相关。

尽管三种饮食模式（杂食、素食、纯素）在其hPDI（健康植物性饮食指数）评分上有显著差异，但不同饮食模式下的hPDI与SGB（物种基因簇）相对丰度的关联是一致的。无论饮食模式如何，如果hPDI与杂食者肠道微生物中的某个SGB呈正相关或负相关，在素食者和纯素者中也会呈现相似的关联。这表明，饮食因素可能超越了饮食模式，暗示如果杂食者的饮食中也包含类似的植物性食物种类，他们的肠道微生物群可能与其他饮食模式相似。然而，杂食者通常摄入的植物性食物较少。

关于心血管代谢健康（CMH）与肠道微生物的关系，研究显示，杂食者的肠道微生物群在CMH排名上显著低于素食者和纯素者。杂食者的微生物特征大多与较差的CMH相关，而素食者和纯素者则表现出更有利的健康标志。特别是，纯素者的微生物群在CMH方面具有最有利的表现。

图5：不同饮食模式下食物微生物对肠道微生物群的贡献

研究还探讨了食物源微生物与肠道微生物之间的关系。研究发现，来自食物的微生物在不同饮食模式中的贡献不同，尤其是乳制品对食物到肠道的微生物转移有显著影响（图5）。素食者和杂食者的肠道微生物群中有更多食物来源的微生物，而纯素者则几乎没有。这表明饮食选择不仅通过选择微生物改变肠道微生物群，还通过食物到肠道的微生物传递影响其组成。

研究分析了食物与肠道微生物共享的微生物群在不同饮食模式中的差异。研究发现，乳制品相关的SGB（物种基因簇）在非纯素饮食（如杂食和素食）中较为常见，尤其是S. thermophilus，其在乳制品中的存在最高，在纯素饮食中几乎不存在。这些乳制品微生物，如L. acidophilus、L. rhamnosus等，是杂食和素食者与纯素者饮食模式之间的主要区分特征。研究进一步发现，绝大多数杂食者和素食者每周至少食用一次乳制品，特别是发酵乳制品（如酸奶和奶酪）。这表明，乳制品中的微生物不仅有助于消化乳制品，还有可能通过食物转移进入肠道。

此外，某些高频出现在纯素者中的食物微生物，如Enterobacter hormaechei、Citrobacter freundii等，通常与土壤微生物和氮固定细菌相关，这可能是通过农业实践（如种植过程中使用氮固定菌）传递至肠道的。这些微生物的潜在健康影响仍需进一步研究。

关于植物性和肉类特定的微生物代谢途径，研究揭示了素食和纯素饮食中与植物相关的代谢途径的丰富性。例如，植物性食物中的D-galactose降解途径、inositol降解途径和chorismate合成途径在素食和纯素饮食者的肠道微生物中较为富集，这些途径有助于植物环境中的微生物生长和能量利用。相反，杂食者的肠道微生物则富集了与动物性食物分解和氨基酸代谢相关的途径，如L-threonine降解途径，这些代谢途径有助于从肉类和乳制品中获得能量和必需的辅酶，如维生素B12。

总得来说，这项研究揭示了不同饮食模式（如素食、纯素食和杂食）对肠道微生物群的显著影响。通过分析大规模的跨国宏基因组数据，研究发现素食和纯素食者的肠道微生物群主要与植物性食物相关，而杂食者的微生物群则与肉类和乳制品的摄入有关。素食者肠道中富含能降解纤维的微生物，而杂食者则具有分解动物性食物的代谢路径。此外，研究还发现，增加健康植物性食物的摄入可以改善杂食者的肠道健康。这些结果强调了饮食在塑造肠道微生物群和影响健康方面的关键作用，并为未来的研究提供了有价值的见解。

Fackelmann, G., Manghi, P., Carlino, N. et al. Gut microbiome signatures of vegan, vegetarian and omnivore diets and associated health outcomes across 21,561 individuals. Nat Microbiol (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-024-01870-z

来源：营养和医学