听说，吃这个可以改掉挑食这个小毛病？

猫公爵（中国科学院水生生物研究所）

文章来源于科学大院公众号（ID：kexuedayuan）

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考拉大概是世界上最挑剔的食客之一了。考拉几乎只吃桉树叶，并且仅仅只取食特定的几种桉树叶。而考拉“挑食”这个毛病，居然可以让它吃粪便来改变！

考拉为什么可以“服毒”？

桉树叶纤维含量特别高，营养却特别低，并且桉树叶含有许多类似于氰化物的有毒化合物，大多动物都不能食用。侦探小说中，常会有这样的镜头，破案侦探在一些毒杀案中会闻一闻死者的嘴，常会闻到苦杏仁味。这种苦杏仁味的毒药就是侦探小说电影中喜欢用的到毒药——氰化物。

考拉之所以能取食有毒的桉树叶，得益于它独特的消化系统。考拉有着长达2米的盲肠，盲肠里有着丰富的肠细菌，这些肠道微生物帮助考拉将纤维分解成可以吸收的营养物质，还能分解桉树叶中的毒素。同时，基因组分析显示，考拉拥有的CYP2C基因，多于任何其他已经测序的物种。CYP2C酶，即细胞色素Ｐ450酶，参与有毒物质以及类固醇和脂肪酸的羟基化过程，从而达到降解毒素的效果。

考拉消化系统（图片来源网络）

尽管考拉具有一定的“解毒”天赋，它们对吃哪种毒物仍是有筛选的。考拉会选择相对营养较高，毒性较低的桉树叶。由于现在人类的活动导致澳大利亚考拉的栖息地遭受到破坏，生态环境破碎坏，食物匮乏，考拉的数量急剧减少，局部地区的考拉濒临灭绝。科学家曾试图将考拉从食物匮乏的地方转移到桉树叶丰富的地方，却发现这些转移之后考拉的生存结果依旧不佳。

澳大利亚西悉尼大学的摩尔（Ben Moore）和其同事猜想，这可能是当地桉树品种和转移的考拉肠道菌群组成不相容造成的。

喜欢吃啥 肠道微生物说了算？

摩尔与其同事收集了20个地区的200只考拉的粪便，分析其中的植物组成，发现即便是栖息地仅仅只10米之遥，考拉的食性偏好也存在差异。一些考拉的粪便中含有一种高营养的桉树叶物种，多枝桉（Eucalyptus viminalis）， 而另一些考拉的粪便中则只出现了一种营养较少的桉树叶，斜叶桉（Eucalyptus oliqua）。进一步对考拉粪便中的微生物组成分析发现，偏好取食多枝桉树叶的考拉其粪便微生物组成与偏好取食斜叶桉树叶的考拉粪便微生物的组成具有明显差异。

不同的食物偏好的考拉具有不同的肠道微生物群落，那肠道微生物的差异是否是其食物偏好差异形成的原因呢？猜想正确的话，研究者们将可以通过改变动物的肠道微生物，从而改变考拉可以食用的桉树种类。

摩尔及其同事将偏好取食斜叶桉树叶考拉的肠道菌群转移到偏好取食多枝桉树叶考拉的肠道中。具体的做法是，将取食斜叶桉树叶考拉新鲜的粪便添加到取食多枝桉树叶的考拉食物中，通俗点说，就是让考拉“吃粪便”。随后的时间里，效果开始显现，经过肠道菌群移植的考拉更加愿意取食斜叶桉树叶。

这一实验结果为考拉的保护提供了新的可能思路。如果改变肠道菌群就可以改变动物的食性，对于一些挑剔的、因食物匮乏而濒临灭绝的动物来说，这无疑是个雪中送炭的机会。今年在亚特兰大召开的美国微生物学协会(American Society for Microbiology)年会上，科学家们强调了用粪便移植肠道微生物作为考拉保护的想法。

研究者对这个方法持乐观的态度，因为考拉宝宝正是通过这种方法获得肠道微生物的。考拉并不是一出生就携带有解毒的肠道菌群。而小考拉要生存，必须依赖肠道中的微生物来帮助消化桉树叶中的纤维素并分解毒素。

自然条件下，考拉宝宝的肠道微生物需要通过取食母亲的粪便来获得。严格的来说，这是一种特殊的粪便。类似于人类的幼儿在吃固体的食物之前会吃一段时间的糊状的半流质食物一样。当小考拉长大到22-30周龄的时候，考拉母亲会从盲肠中排除一种半流质的粪便，里边含有丰富的营养物质以及母亲肠道内的微生物群。这样小考拉也获得了消化桉树叶并分解其毒素的能力。

除了考拉 它也移植了肠道菌群

这并不是唯一的关于移植肠道菌群使动物受益的研究。美国犹他大学分子研究团队发现，实验室老鼠的一种远亲，白喉林鼠携带的肠道菌群能够允许他们取食含有草酸盐的植物。草酸盐可以刺激导致肾结石。而当研究者将白喉林鼠的肠道菌群转移到实验室小鼠中时，实验室小鼠也获得了降解草酸盐的能力。

下图显示的是研究人员比较了菌株移植前后实验鼠降解草酸盐的能力。实验组1，研究者为实验鼠移植了从人体分离培养的草酸盐降解菌株，能降低人体尿液中草酸盐含量；实验组2，研究者为实验鼠移植了从白喉林鼠体内分离培养的草酸盐降解菌株；实验组3，研究者为实验鼠移植了从白喉林鼠完整的肠道菌群。为了排除白喉林鼠粪便中其它成分的影响，对于对照组，研究人员移植了高温灭菌的白喉林鼠粪便。肠道菌群移植后，实验鼠降解草酸盐能力大大增强。

A、B表示降解草酸能力的差异，字母相同表示没有差异，字母不同表示具有显著差异。Miller et al. 2017 （图片有改动）

食用粪便来移植肠道微生物，对于保护考拉类濒危动物无疑是一道曙光。通过改变取食偏好，这种“山不过来，我就过去”的保护策略，似乎和几千万年前考拉祖先选择吃桉树叶来避开其他动物的竞争有异曲同工之处呢。

参考文献：

1.Reardon S. Faecal transplants could help preserve vulnerable species[J]. 2018.

2.Miller A W, Dale C, Dearing M D. The induction of oxalate metabolism in vivo is more effective with functional microbial communities than with functional microbial species[J]. MSystems, 2017, 2(5): e00088-17.