紫菜只爱日本胃：海洋微生物与肠道细菌交换基因 _紫菜

紫菜只爱日本胃?法国科学家们在研究海洋微生物如何消化海藻时，意外得到了一个令人大吃一惊的关于日本人的结果……

文章插图
俗话说“一方水土养一方人”，不同地方的人们有不同的饮食习惯，比如寿司，众所周知，这是日本人的最爱，而欧美人却可能对此“感冒” 。一直以来，我们都认为这只不过是一种口味上的喜好，但科学家的最新研究发现，某一特定的人群可能只能从某一特定的饮食中摄入能量。也就是说，只有日本人才能消化包寿司的紫菜，并获取能量，而北美人就没有这种能力。这一令人吃惊的实验结果或许可以表述为：日本人的胃天生就是为寿司而生的。相关研究结果已发表于著名的《自然》杂志。
意外的发现来自法国布列塔尼沿岸的罗斯寇夫生物研究所的化学家Mirjam Czjzek及其同事，一开始只是在研究海洋微生物如何消化海藻，他们对一种以海藻为食的海洋细菌非常感兴趣，并发现它能产生一种酶来分解海苔——也就是我们平常用来制成紫菜皮卷寿司的材料。要知道，海藻细胞壁的成分不同于陆生植物，构成海藻的多聚糖含有成串的硫分子，需要特殊的酶才能将它们分解。就如同一把钥匙开一把锁，一种特定的酶只能分解特定结构的多聚糖。

文章插图
科学家们找到了他们关注的酶，为了进一步确定这种酶的种类和作用，科学家分析了编码酶的基因，然后使用名为BLAST的计算方法扫描基因数据库，开始在公共数据库中大量比对筛选这些基因，希望找到这些基因还有可能潜伏在哪里，究竟有多少其他细菌拥有相同基因，这样也就能找到究竟还有哪些细菌有可能产生这种酶来消化海藻。
这一常规操作的结果使科学家们大吃一惊——意料之中的是，研究人员在几乎所有生活于海洋的细菌中都发现了这种基因;而几乎所有的陆地生物都不携带这种酶的遗传基因。这非常好理解，因为海洋细菌主要以海苔等海藻为食，而陆地生物并不需要消化海藻。但是，陆生生物中却有一个例外，而且这个例外竟然来自于人类的肠道样本。也就是说，这种酶并不局限于海洋生物中存在，它们还存在于人体肠内的细菌中——一种叫做Bacteroides plebeius的细菌，它们被发现存在于日本人体内。
这一结果让科学家们十分兴奋，为了进一步确定实验结果，并搞清这些酶是否仅仅为日本人所特有，研究小组将13个日本人与18个北美人的微生物基因组进行了对比。结果是13个日本人中有5人带有这种肠道细菌酶，而18个北美人中连1个也没有。

文章插图
发生在4万年前……实验的结果听起来非常有意思，酶-海洋细菌-日本人-紫菜，当这些关键词被串联起来，有些东西变得清晰起来。虽然这种酶在人体内存在的比例仅为 5/13，看起来很低，但科学家目前只是在日本人体内发现了这种酶，北美人却没有。科学家们立即意识到4万年前发生了什么事，让我们一起来还原一下——
【紫菜只爱日本胃：海洋微生物与肠道细菌交换基因】很久以前，刚刚抵达日本列岛的人们，与其他大洲的人们并没什么不同，只吃高等植物，Bacteroides plebeius也像生活在人体肠道内的其他微生物一样，已经拥有自己的基因序列，可以产生很多不同的消化酶来分解不同的食物，其中一些酶能够分解人自身的酶无法消化的食物，从而让人们得到更多的热量和营养。