近年来，低碳水、高脂肪的生酮饮食由于能降低炎症反应、减少体重和促进心脏健康，广受公众欢迎。最近，加利福尼亚大学旧金山分校（UC San Francisco）的科学家通过一项研究发现，生酮饮食能对人类肠道的微生物产生惊人的影响。其他研究发现，生酮饮食能产生一种副产物“酮体”。在小鼠实验中，酮体直接影响肠道细菌，抑制炎症反应。这证明酮体或能潜在地治疗影响肠道的自身免疫性疾病。
生酮饮食会显著削减碳水化合物的消耗量，迫使身体改变代谢途径，并动用脂肪等非碳水化合物作为首要的能源供应物质。这一饮食的支持者表示，这种饮食产生的副产物酮体，能带来多种健康效益。
加利福尼亚大学旧金山分校微生物学与免疫学副教授、Benioff微生物学医学中心的成员Peter Turnbaugh说：“我对这个问题感兴趣的原因是，我们早前的研究表明，高脂肪饮食会诱导肠道微生物群的改变，影响小鼠的代谢甚至导致疾病。但与之相比，生酮饮食虽然包含更多脂肪，却被认为能预防甚至治疗疾病。我们决定探索这个令人困惑和矛盾的现象。”
近期，他们的新研究发表在《细胞》上，Turnbaugh等人与非盈利的科学营养行动组织（Nutrition Science Initiative）合作，招募了17名超重或肥胖的无糖尿病男性。这些参与者住进一家医院病房，参加为期两个月的研究，并接受详细的检测、饮食控制和锻炼。
在研究的前4周里，参与者分成2组，分别接受标准饮食和生酮饮食。标准饮食包含50%碳水化合物、15%蛋白质和35%脂肪。而生酮饮食包含5%碳水化合物、15%蛋白质和80%脂肪。随后，两组参与者会交换食谱，以便研究人员了解两种饮食的改变如何影响参与者的微生物群。
对通过分析参与者粪便样本中的微生物DNA，他们发现相比于标准饮食，生酮饮食能够显著改变正常肠道中放线菌、拟杆菌和厚壁菌的占比，其中19属的细菌出现了显著改变。此外，研究人员注意到一种常见的益生菌——双歧杆菌。在生酮饮食中，这一细菌数量降低的最明显。
为了更好地了解生酮饮食对微生物群的改变如何影响健康，研究人员将小鼠肠道暴露于坚持生酮饮食的人类肠道微生物群中。研究发现，小鼠的肠道中微生物群的改变，会导致其中的Th17免疫细胞的数量明显减少。这种T细胞在感染中发挥至关重要的免疫反应，但也会加重自身免疫病中的炎症反应。
在后续的小鼠实验中，研究人员将给予小鼠的饮食逐渐在低脂肪饮食、高脂肪饮食和生酮饮食之间切换，证实了高脂肪与生酮饮食对肠道菌群的影响相反。这些发现表明，随着动物饮食中的脂肪增至不含碳水和促进酮体产生的水平时，微生物群会产生不同的反应。
研究人员观察到，随着动物的饮食从标准转向更严格的碳水限制时，它们的肠道微生群也发生改变，这与酮体逐渐增多有关。Turnbaugh说：我“对此有点吃惊。作为一个刚进入酮体研究领域的新人，我曾以为一旦碳水化合物的摄入水平足够低时，酮体只会带来明显的效果或者没有效果。但是，这一研究表明，你可能很快就会受到酮体生成的影响。”
研究人员通过直接用酮体喂养小鼠，来测试仅靠酮体是否能像他们之前观察到那样，具有改变肠道微生物生态系统的能力。他们发现，即使是碳水摄入正常的小鼠，仅增加酮体摄入就能够导致和生酮饮食一样的肠道菌群改变。
Turnbaugh说：“这是一项非常神奇的发现，因为它表明，生酮饮食对微生物群转变的效果不只与饮食有关，还与饮食如何改变身体的代谢有关，这会进一步改变对微生物群产生的下游效应。对很多人来说，保持严格的低碳水或生酮饮食非常具有挑战性，但如果未来的研究发现，酮体本身引起的微生物转变能使人更健康，或有利于找到更易接受的治疗方法。”