哥本哈根大学与美国国家航空航天局（NASA）合作开展的一项新研究提供了一个可能的解释。科学家们分析了在国际空间站上度过数月的52名宇航员的血液样本，发现有迹象表明，宇航员离开地球后不久，其消化系统就开始发生变化。
“我们在宇航员的血液样本中观察到的变化表明，在宇航员进入太空后的几周内，肠道细菌开始比平时更大程度地发酵蛋白质，并且这种变化会一直持续到他们返回地球，”营养、运动与体育系副教授、共同第一作者乔吉亚·拉·巴贝拉（Giorgia La Barbera）表示。
肠道细菌转向蛋白质
当肠道内的细菌因为可用的膳食纤维已被消耗完毕，而开始分解蛋白质而非纤维时，就会发生蛋白质发酵。这一过程并非宇航员独有，在地球上的人群中也可能发生。
研究人员怀疑，微重力可能会减缓食物通过消化道的速度。如果食物在肠道内停留时间更长，细菌就有更多的时间转向蛋白质发酵。
该论文的合著者、同样任职于营养、运动与体育系的副教授亨里克·罗格（Henrik Roager）表示：“太空中缺乏重力可能导致食物在肠道内的移动更加缓慢，这与我们观察到蛋白质发酵增加的迹象相吻合。这也可能有助于解释宇航员出现的便秘问题。”
肠道变化可能影响大脑
这些发现来自对宇航员血液中代谢物的研究。代谢物是在血液中循环的小分子，可以提供有关身体机能运作的线索。
通过分析这些分子，研究人员可以了解从饮食、代谢到肠道内部发生的各种过程。
这些结果的意义可能不仅限于消化，因为肠道的变化会影响身体的其他部位，包括大脑。
该研究的资深作者、营养、运动与体育系教授拉斯·奥夫·德拉格斯泰德（Lars Ove Dragsted）表示：“我们知道，蛋白质发酵的产物通常与负面健康后果相关，例如肾脏损伤、对情绪的潜在影响或注意力下降等。”
为什么这对火星任务很重要
随着航天机构准备执行前往月球乃至最终前往火星的更长任务，这些发现可能变得尤为重要。在这些旅程中，宇航员远离地球重力场的时间可能比目前驻留在国际空间站上的乘组要长得多。
“当我们计划更长时间的太空旅行——例如前往火星时，可能需要采取对策来减轻太空旅行对肠道的负面影响，”乔吉亚·拉·巴贝拉说。
研究人员表示，有几种方法可能有助于减少这些消化系统的变化。
“我们的发现可以为潜在的干预措施提供参考——无论是直接通过增加膳食纤维、补充益生元，还是通过其他促进蠕动和减少肠道转运时间的治疗方式。这将有助于减少蛋白质发酵，从而提供健康的肠道环境并避免负面健康后果，”亨里克·罗格补充道。
蠕动是指推动食物和废物通过消化系统的协调性肌肉收缩。支持这种运动可以缩短物质在肠道内停留的时间，并减少过度蛋白质发酵的机会。
该发现也可能帮助地球上的患者
这项工作的影响可能远远超出太空飞行的范畴。
长期卧床的人也经常出现便秘。研究人员认为，这些患者肠道蠕动的减缓可能会在肠道发酵中产生类似的变化。
该论文的资深作者拉斯·奥夫·德拉格斯泰德总结道：“你可以利用这些知识来帮助卧床不起的患者。他们也会经历便秘，并且很可能也存在蛋白质发酵增加的情况，这可能会加重他们的健康状况。”
什么是蛋白质发酵？
当肠道内的细菌不再有足够的可用纤维时，开始分解蛋白质，就会发生蛋白质发酵。
当食物在肠道内停留较长时间时，即使人没有明显感觉到便秘，这一过程也更有可能发生。
当细菌消化蛋白质时，会产生各种代谢物。这些分子可以进入血液并循环至全身。
一些代谢物还可以通过肠脑轴（连接消化道和大脑的双向通讯系统）影响大脑。
先前的研究已经将蛋白质发酵过程中产生的代谢物与对大脑的影响联系起来，包括焦虑和注意力下降。
为什么结果异常JianCe
对血液代谢物的研究可能很难解释，因为不同人的代谢差异很大。
宇航员数据的独特性质帮助研究人员克服了部分变异性，并增强了他们对所观察到模式的信心。
共同第一作者、助理教授扬·斯坦斯特鲁普（Jan Stanstrup）表示：“我们分析的样本来自52名不同的宇航员，涉及不同的任务，跨越了多年时间。这与通常进行研究的做法大不相同。因此，我们的方法能够如此JianCe地表明一直存在更多的蛋白质发酵，这令人印象深刻。”
研究是如何进行的
研究人员通过测量宇航员血液中的代谢物，考察了人类新陈代谢在太空飞行期间是如何变化的。
他们的分析表明，当宇航员离开地球进入微重力环境时，肠道内的蛋白质发酵会增加。血液样本还揭示了与食用鱼类和摄入咖啡因相关的较小变化。
研究人员并没有仅仅寻找预先设定的物质，而是使用了一种所谓的非靶向方法。这使得他们能够分析血液中广泛的代谢物，并确定哪些代谢物在太空飞行期间发生了变化。
这些样本来自在国际空间站上开展的三项研究。尽管只有少量的血液可用，研究人员仍能够进行额外的分析，并从现有研究中提取更多的科学信息。
哥本哈根大学的研究人员与NASA之间的合作也凸显了国际空间站所促成的国际科学合作。
NASA研究人员萨拉·R·兹瓦特（Sara R. Zwart）和斯科特·M·史密斯（Scott M. Smith）对这项研究做出了贡献。哥本哈根大学的研究人员乔吉亚·拉·巴贝拉、扬·斯坦斯特鲁普、亨里克·M·罗格和拉斯·奥夫·德拉格斯泰德也做出了贡献。