肠道健康从“土壤”开始?看不见的微生物连接着田地、餐桌和我们的身体

肠道健康从“土壤”开始?看不见的微生物连接着田地、餐桌和我们的身体

当你在超市拿起蔬菜时,很少有人会想到这些蔬菜生长的土壤。我们关注的是颜色、形状、价格、产地、农药使用和营养标签,而很难想到在我们脚下的黑暗世界中发生了什么。

然而,土壤不仅仅是“让植物站立的平台”。细菌、真菌、原生生物、线虫、螨虫和蚯蚓等生物分解有机物,循环营养,与植物根部交换物质,形成一个巨大的生态系统。而人类的肠道同样是一个以细菌为中心的微生物群落,它们相互影响,参与食物的分解、代谢产物的生成、肠道屏障功能和免疫系统的对话。

“土壤和肠道是相似的。”这种引人注目的观点作为一个跨越农业、营养学、微生物学和环境科学的主题受到关注。然而,重要的是不要仅仅停留在浪漫的比喻上。健康的土壤和健康的肠道是否真的相关?研究验证了多少,假设又从何而来?我们希望在社交媒体上追踪反应的同时,整理出当前的状况。


土壤和肠道不是“个体的集合”,而是网络

土壤微生物的作用不能简单地分为有益菌和有害菌。一种微生物将植物残渣分解成小分子,另一种微生物利用这些产物。菌根真菌与植物根部共生,从植物中获取碳化合物,同时帮助获取磷等养分和水。有参与氮循环的微生物,也有抑制植物病原体的微生物。重要的是,不是某一种“优秀的菌”,而是功能不同的生物结合成的网络。

在肠道中,情况类似。人类无法消化的膳食纤维被微生物发酵,产生乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸。这些物质成为结肠细胞的能量来源,或作为免疫和代谢的信号发挥作用。还有一种菌的代谢产物被另一种菌利用的“交叉喂养”,肠道状态不能仅靠单一菌种的存在与否来解释。

这种共性支持了“土壤和肠道都需要多样性”的观点。然而,这两个生态系统并不相同。氧气、温度、酸度、可利用的营养和与宿主的关系差异很大,因此土壤微生物不一定能直接定植于肠道并改善健康。需要区分“土壤和肠道以相似原理运作”与“土壤菌直接治愈肠道”这两个概念。


从土壤到肠道,最可靠的途径是“食物”

在连接土壤和肠道的路径中,目前最易理解且可实践的是饮食。

在健康的土壤中,有机物的分解和营养循环正常运作,植物的根更容易伸展。如果土壤结构良好,它能在保持水分的同时排出多余的水,提高对干旱和暴雨的耐受性。微生物与根的相互作用也影响植物的生长和病害抵抗性。这样生产的蔬菜、水果、豆类和谷物不仅为我们提供维生素和矿物质,还提供膳食纤维、多酚和发酵的基质等多种化合物。

对肠道细菌来说,比起“被宣传为健康的单一食品”,持续摄入各种植物性食品更为重要。全谷物、豆类、蔬菜、水果和坚果等含有不同结构的膳食纤维和植物成分。食材的多样性为具有不同代谢能力的微生物提供了多个栖息地和食物。

2025年在《自然医学》上发表的一项随机对照试验对此进行了有趣的探讨。研究对象是77名健康的坦桑尼亚年轻男性,他们的饮食在传统的乞力马扎罗地区饮食和西方饮食之间切换,研究其对免疫、炎症和代谢指标的影响。转换到包含蔬菜、豆类、全谷物、水果和发酵食品的传统饮食组,显示出与炎症和代谢相关指标的积极变化。相反,转换到西方饮食组则显示出炎症性变化,部分变化在干预结束后仍然存在。

这项研究并没有证明“特定的土壤微生物转移到人类肠道”。然而,它表明源于当地土地和饮食文化的植物性食品丰富的饮食模式,即使在短期内也可能影响人类的免疫和代谢系统。从土壤到人的健康效应,首先通过作物和饮食的构成体现——这可能是对当前证据的忠实解释。


将内衣埋在土里能揭示什么

土壤的作用难以直接观察。因此,瑞士的研究人员选择了一种非常显眼的方法。大约1000名市民将超过2000件棉质内衣和约12000个茶包埋在各地的土壤中。

棉的主要成分是纤维素。如果土壤中的微生物和小动物活跃,布料会随着时间的推移而分解。经过一段时间后挖出,检查布料损失的程度,可以直观地比较土壤生物的活动。茶包也被用作测量有机物分解速度的标准化材料。

结果显示,土地利用和管理方式与分解程度密切相关。在私家花园中,分解速度较快,而在草地上则较低。然而,不能简单地判定“分解越快的土壤越好”。分解速度还受到温度、水分、土壤类型、营养状况和植被的影响,在自然生态系统中,过多的营养可能表明其他问题。

这项实验的价值不仅在于发明了一种万能的健康诊断方法,还在于让市民能够亲眼确认通常看不见的土壤生物活动。比起“土壤生物活性”这样的抽象词汇,从土中挖出的满是洞的内衣更能瞬间传达意义。作为连接科学与社会的设计,它也非常出色。


在SNS上,“惊讶和笑声”成为了解土壤的入口

在公开的SNS上调查相关帖子时,瑞士的内衣实验在Instagram上通过多个视频反复介绍。“为什么科学家埋内衣”这一意外性成为了强有力的吸引点,引导观众了解土壤中的分解者和生物活性。作为科学新闻,这种先于难懂的专业术语而来的笑声和惊讶是罕见的。因此,它更容易传达给通常不关注土壤研究的人群。

 

另一方面,在X和YouTube上,“肠道健康始于地面”“土壤和肠道环境是相连的”等信息尤为突出。许多帖子将话题与可再生农业、堆肥、植物性食品的多样性和发酵食品等生活和农业实践联系起来。可以看到一种将土壤保护重新视为不仅仅是气候变化或产量问题,而是与自己和家人的健康相关的问题的趋势。

 

然而,这种反应不能被视为“SNS用户的共识”。通过搜索找到的公开帖子偏向于积极发声的团体或个人,以及通过算法传播的视频。此外,“土壤健康则人健康”这样简短的说法虽然易于分享,但可能跳过复杂的因果关系。无法得出结论说接触自然土壤必然改善肠道细菌,带泥的蔬菜不应清洗,或摄取特定的菌制品即可。由于存在病原菌、寄生虫、重金属和农药等风险,蔬菜应适当清洗并保持卫生管理。

SNS的作用不是提供最终结论,而是为关注脚下生态系统创造入口。内衣实验的传播可以说在作为这种入口上发挥了巨大作用。


“接触土壤”和免疫的关系研究到了什么程度

作为饮食之外的途径,接触自然环境中的微生物引起了关注。“生物多样性假说”指出,由于城市化和自然环境的减少,与环境微生物的接触减少,可能影响人类的常驻微生物群和免疫调节。有研究显示,绿地丰富的环境、农村生活、与动物接触等与过敏和免疫状态有关。

然而,这里也需要谨慎。接触自然的人在饮食、运动、收入、居住环境、抗生素使用、宠物有无等多方面不同。即使在观察研究中发现相关性,也不一定是土壤微生物单独导致的。接触哪些微生物、何时、何种程度有益也不尽相同。

在园艺或森林中度过时间有身体活动、减轻压力、阳光、社会参与等其他好处。因此,与其“为了锻炼免疫力而吃土”,不如增加安全接触自然的机会,享受其综合益处,这种想法更为现实。


土壤退化既是粮食问题也是健康问题

世界上大部分的粮食依赖于土壤。尽管如此,联合国机构警告说,全球多达40%的土地正在退化。侵蚀、盐碱化、压实、有机物减少、污染、过度放牧、单一栽培、森林破坏、城市化和气候变化等复杂因素交织在一起。

土壤退化加剧,不仅仅是产量下降。储水能力减弱,更容易受到干旱和洪水的影响。土壤有机碳的减少与气候变化有关,地上和地下的生物多样性也受到损害。农民不得不更加依赖肥料和农药等外部投入,生产成本和环境负担可能增加。

此外,如果食品价格和可获得性发生变化,人们的饮食容易倾向于廉价且耐储存的超加工食品。如果新鲜和多样的植物性食品的获取不平等,肠道环境和慢性疾病的风险也会受到间接影响。因此,土壤和肠道的关系不仅仅是微生物的问题。这也是一个涉及农业政策、流通、收入和地方饮食文化的“食物系统”问题。


保护土壤的农业能改变什么

作为保护土壤的实践,轮作、覆盖作物、堆肥等有机物的还原、减少耕作、草地的适当管理、农林复合经营、农田内的栖息地保护等被提及。目的是不采用流行的农业方法名称,而是减少土壤裸露的时间,尽可能长时间保持根系活跃,结合多种植物,抑制侵蚀和过度投入。

然而,效果因气候、土壤、作物和经营规模而异。例如,即使减少耕作,如果为了管理杂草而增加对除草剂的依赖,也可能出现其他问题。有机肥料过多也可能导致水质污染。需要通过土壤有机物、渗透性、生物活性、产量、投入量、温室气体、生物多样性等多个指标进行评估,而不是通过一个标签来判断好坏。

瑞士的内衣实验也表明,土地利用和管理的差异反映在地下活动中。测量看不见的变化,尝试适合当地条件的方法,并进行长期调整。土壤再生不是一次性的措施,而是持续的管理。


我们今天可以做的事情

消费者无法直接管理土壤微生物的构成。然而,通过餐桌和购买,我们可以做一些事情。

首先,为了肠道细菌,比起集中于特定的“超级食品”,增加植物性食品的种类更为重要。根据身体状况和慢性病,合理搭配蔬菜、水果、豆类、全谷物、蘑菇、海藻、坚果和种子。发酵食品也是一种选择,但它并不能单独决定肠道环境。

其次,关注季节和产地,如果可能的话,选择那些解释了土壤保护措施的生产者或产品。不仅仅根据“有机”“再生型”这样的词来判断,还要查看轮作、覆盖作物、农药和肥料的管理、生物多样性、验证方法等具体说明。

第三,参与家庭园艺、社区绿化和堆肥。这是通过身体理解土壤机制的机会。然而,要注意生垃圾堆肥的卫生、气味、害虫和社区规则,并对食用作物使用安全的材料。

第四,对于“肠道健康”宣传的信息,确认因果关系。是小鼠实验还是以人为对象的研究?是观察研究还是干预试验?对象人数和持续时间是否足够?是仅仅炎症标记变化,还是疾病发病率减少?这些差异会大大影响所能说的话的力度。


不要仅从身体内部考虑健康

对肠道细菌的关注往往局限于补充剂或个人饮食法。然而,我们的食物来自田地,而田地依赖于水、气候、微生物、农民的技术和地方经济。健康并不在体内完结。

土壤和肠道的研究提出的问题不是“增加哪种菌可以变得健康”,而是“如何保护多样生命能够发挥作用的环境”。土壤的多样性支持植物,植物的多样性丰富饮食,而饮食的多样性支持肠道的代谢网络。在这个链条中,农业、流通、烹饪、收入和文化等人类社会的选择起着作用。

一件满是洞的棉质内衣可视化了土壤中