宇航员在微重力环境下经历消化变化，这可能减缓食物在肠道中的移动，并帮助解释为什么在太空中便秘很常见。 （图片来源：Frans Wej/Jean Beaufort/Elionas2）宇航员在太空中长期挣扎于便秘问题。现在，科学家们可能终于明白了原因。一项针对52名生活在国际空间站（ISS）的宇航员的新研究表明，微重力可能减缓食物在肠道中的移动，改变肠道细菌分解养分的方式。根据哥本哈根大学的声明，这些发现最终可能帮助研究人员制定饮食策略，以保持宇航员的消化系统在未来前往月球和火星的任务中运转顺畅，同时也为地球上消化问题提供新的线索。便秘是宇航员常见的问题，但在太空飞行中肠道内部到底发生了什么仍然不太明确。为了调查这一点，来自哥本哈根大学和NASA的研究人员分析了宇航员在太空站任务前、期间和之后收集的血样。“我们看到宇航员的血液样本中出现变化，这表明在宇航员到达太空后的几周内，肠道细菌开始比通常更大程度地发酵蛋白质，并且这种变化持续到他们回到地球，”本研究的共同首席作者、营养、运动与体育系副教授Giorgia La Barbera在声明中说。该团队使用了一种称为代谢组学的技术来测量血液中循环的小分子，提供了宇航员的身体——以及生活在他们体内的微生物——如何响应太空飞行的生化快照。研究人员总共分析了488个来自52名宇航员的血浆样本，这些宇航员在2006年至2018年期间在轨道实验室上生活了2到9个月。他们发现了在太空飞行期间约40种循环化合物的变化，包括在结肠细菌发酵蛋白质时产生的几种代谢物。这些化合物在宇航员在太空期间增加，表明食物在他们的肠道中花费的时间更多，依据声明指出。通常，结肠中的细菌会发酵纤维和碳水化合物以获取能量。但当消化减慢时，这些碳水化合物可能会耗尽，导致微生物更多地分解蛋白质，并产生可以进入血液的不同代谢物。这些变化在宇航员进入太空后不久出现，并在他们回到地球后的几天内大致消退，提供了消化在太空中减慢的生化证据。饮食差异，包括咖啡因、鱼类和脂肪的摄入，所占代谢变化的比例不到三分之一，表明单靠饮食无法解释这种效果。“在太空中缺乏重力可能导致食物在肠道中移动更慢，这与我们看到的蛋白质发酵增加的迹象相符，”本研究的共同作者、营养、运动与体育系副教授Henrik Roager在声明中表示。“这可能也有助于解释宇航员的便秘。”然而，虽然研究人员没有直接测量食物在宇航员消化系统中的移动速度，但他们观察到的代谢变化表明，食物在肠道中移动得更慢。随着宇航员在离地球数月——甚至数年——的任务中，所获得的发现可能变得越来越重要。除了便秘的不适感，增加的蛋白质发酵可能产生氨和硫化氢等化合物，研究人员表示，与这一过程相关的一些代谢物已与其他不良健康影响相关联。一种潜在的对策可能相对简单：增加纤维摄入。团队建议增加宇航员对缓慢发酵碳水化合物的摄入，这可能为肠道微生物提供更多的碳水化合物消耗，减少其对蛋白质发酵的依赖。理解微重力如何影响消化和肠道细菌，可能帮助保持宇航员在日益漫长的月球和火星任务中的健康，同时也提供新的线索来治疗地球上的消化问题，揭示肠道中较慢的移动如何改变微生物活动。对宇航员在微重力下健康状况的类似研究也为地球上的人们提供了见解。骨丧失就是一个显著的例子。宇航员在微重力环境下失去骨密度的速度远快于地球上的人们，而防止这种损失的努力帮助科学家更好地理解骨质疏松和与年龄相关的骨丧失。太空飞行研究还提供了肌肉丧失、心血管健康和与老化和疾病相关的免疫系统变化的见解。他们的研究结果于6月29日发表在《自然通讯》期刊上。