食品包装上印刷的卡路里数可能看起来是你从食物中获取能量的直接衡量标准。但标签上的数字并不一定与身体实际吸收的卡路里相匹配。其中一个原因是消化不仅仅是分解食物。它还依赖于生活在你消化系统内的数万亿微生物。亚利桑那州立大学的研究人员开发了一种数学模型，探讨了这一常常被忽视的消化部分。该模型被称为DAMM，意为消化、吸收和微生物代谢，跟踪食物在消化道中的移动、身体直接吸收的能量和肠道微生物处理剩余物的方式。它还估算了哪些消化产物被吸收以及哪些作为废物排出体外。通过考虑饮食、人类消化和肠道细菌之间的关系，研究人员希望提高我们对肥胖、糖尿病和其他代谢疾病的理解。随着进一步发展，这种方法最终可能帮助医疗专业人员为个体患者制定量身定制的饮食。罗莎·克拉耶梅尔尼克-布朗教授说：“消化不仅仅是一个人类过程——这是我们身体与生活在肠道内的数万亿微生物之间的合作。” “DAMM为我们提供了一种强大的新方法，以量化这些微生物合作伙伴如何促进人类健康和能量平衡，同时也指明了正确喂养肠道微生物的重要性。”克拉耶梅尔尼克-布朗是亚利桑那州立大学微生物组健康生物设计中心的主任，也是该校可持续工程与建筑环境学院的教授。研究小组还包括亚利桑那州立大学的布鲁斯·里特曼教授，他是生物设计斯维特环境生物技术中心的主任和环境工程的摄政教授，以及第一作者泰勒·戴维斯，亚利桑那州立大学的研究助理。位于佛罗里达州奥兰多的阿德文特健康转化研究所的科学家们也参与了该项目。研究结果发表于《PLOS One》。 为什么传统卡路里计算错过了一部分图景 在过去的100多年里，科学家们使用基于阿特沃特参数的系统来估算人们从食物中获得的能量。这种方法为每克脂肪、碳水化合物和蛋白质指定平均卡路里值，然后使用这些值计算出可用的总能量。尽管这种方法实用且被广泛采用，但无法完全解释消化过程中发生的事情。尤其是，它没有考虑不同食物如何滋养肠道细菌，或者这些细菌如何将未消化的物质转变为身体可以利用的能量物质。一个重要的例子涉及短链脂肪酸。这些化合物是在结肠中的微生物分解纤维和其他通过上消化道而未被吸收的食物成分时产生的。其中一些脂肪酸可以进入血液并提供额外的卡路里。为了更好地理解这些相互作用，研究人员在一项早期的对照饮食研究的基础上探讨了肠道微生物组如何影响人类的能量平衡。肠道微生物组是指居住在消化系统中的大量细菌和其他微生物的巨大社区。 高纤维饮食每天吸收的卡路里少116卡路里 在临床研究中，健康成年人遵循两个精心设计的饮食计划之一。第一个是微生物组增强饮食，包含大量纤维和抗性淀粉（较少加工的食物和颗粒较大的食物）。抗性淀粉是一种在小肠中大部分消化过程中过滤掉的碳水化合物，使其能够到达结肠，在那里微生物可以对其进行分解。第二个饮食计划类似于典型的西方饮食，含有较少的纤维和抗性淀粉（更多加工的食物和较小颗粒的食物）。尽管这两种饮食都是为研究设计的，参与者吸收的能量明显不同。食用西方饮食的人每天吸收的卡路里比食用富含纤维饮食的人多约116卡路里。也许同样有趣的是，遵循高纤维饮食计划的人并没有报告感到更饥饿。研究结果表明，人们从食物中获取的能量部分取决于食物的成分以及它在消化系统中的移动。食物加工、纤维含量和微生物活动的差异都可能影响最终结果。里特曼说：“DAMM模型真正独特之处在于，它以量化的方式将人类代谢与结肠中微生物的代谢联系起来，这种方式与临床研究结果相符，并提供了关于微生物社区如何与人类宿主合作的基本见解。” 肠道细菌每天能提供约140卡路里 DAMM模型提供了...