胃肠道健康

除了双歧杆菌,告诉你短链低聚果糖还能喂饱你肚子里的丁酸产生菌

广告
广告

人类大肠是一个高度复杂的细菌群落,由数百种专性厌氧菌组成。16S rRNA基因分析表明,成年人中最丰富的两种细菌是拟杆菌(通常在10%到50%之间)和厚壁菌(最多可达75%)。放线菌门的成员,特别是双歧杆菌,在婴幼儿及成年人结肠中也非常丰富。

目前人们主要利用益生元来增殖肠道中的双歧杆菌,进而提高肠道中乙酸、丙酸、丁酸的含量来促进人体健康。然而,双歧杆菌并不直接产生丁酸盐,这表明某些与双歧杆菌共生的产丁酸盐的厚壁菌门菌种可能受到这些双歧杆菌的影响而生长,从而产生了丁酸。那益生元除了可以增殖双歧杆菌,对产丁酸的菌株是否同样有效呢?KarenP. Scott发表在FEMSMICROBIOLOGY ECOLOGY的一项研究给了我们答案。

作者利用具有代表性的丁酸产生菌及部分双歧杆菌为试验对象,评价其在不同益生元上的生长情况,包括淀粉,菊粉,低聚果糖(scFOS),低聚半乳糖(GOS)和低聚木糖(XOS)。11株丁酸产生菌均可在scFOS上生长,但随着聚合链长的增加,这个数量在不断下降,只有6株厚壁菌门菌种可在XOS上生长,没有供试双歧杆菌可在菊粉中生长。这些结果说明了不同益生元的选择性,并有助于解释为什么有些是丁酸盐基的。

近年来在16S rRNA基因研究中发现成人最丰富的产丁酸盐菌种是Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale, Eubacterium hallii和Anaerostipes hadrus,除以上五株菌外,作者还试验了另外被证明可在人体肠道内产生丁酸的菌株及11株益生双歧杆菌。具体如下表:

结果表明,所有被检测的菌株都能在scFOS(P95)上生长良好,说明scFOS(P95)可以被所有供试菌株利用(图1)。但是,随着果聚糖底物从scFOS(P95)到长链菊粉的复杂性的增加,能够生长到高ODs值的菌株越来越少。一些细菌可能能够利用scFOS(P95)进行最初的生长,一旦这些scFOS(P95)被耗尽,它们就无法进一步生长,从而导致与scFOS(P95)相比,混合物1(P95 scFOS和HP菊粉1:1)最大ODs值降低(表2)。许多双歧杆菌能在scFOS(P95)和HP菊粉上均有较好的生长能力,但总的来说,在scFOS(P95)上ODs值更高(表2)。

菌株在其他益生元上的生长也进行了评价,包括XOS和GOS。大多数被测试的菌株在GOS上均能有效生长,包括双歧杆菌(图3a和3b)。事实上,GOS是支持假链双歧杆菌良好生长的唯一底物。生长较差的菌株(最终OD650 nm < 0.3)可能利用底物中的少量葡萄糖实现了微小的生长。XOS比FOS和GOS更有选择性,仅支持6株菌株的生长(OD650 nm>0.3)(图3c和3d)。

通过评测24h后主要SCFA发酵产物,比较菌株的代谢活性。对于给定的细菌,支链淀粉和果聚糖底物的发酵产物大致相似(图4)。试验选择的大多数厚壁菌门的主要发酵产物为丁酸盐(10 – 20mM),其次是甲酸盐(6 – 10mM),其中许多细菌在生长过程中消耗乙酸盐。E.rectale和R.inulinivorans在纯培养过程中也产生了乳酸(6-<20mM),从而降低了培养基的pH值。双歧杆菌主要代谢物分别为乙酸(约20 mM)、乳酸 (10-15 mM)和甲酸 (约3 mM)。在肠道生态系统中,乳酸和乙酸盐都被特殊的交叉共生细菌群所利用来产生丁酸盐或丙酸盐。

不同的益生元有刺激不同的肠道内厚壁菌的潜力,很有可能其他物种(不包括在上述实验中)也能使用这些底物。但是菌株在肠道内的竞争机制是无法通过纯培养物的生长来预测的,而实验数据确实显示了一些产丁酸菌种有利用益生元的潜力。

未来关于益生元对肠道健康影响的研究,应评估完整的微生物生态系统,而不仅仅是选定的细菌群。只有通过监测细菌总数的变化,我们才能更好地了解益生元的作用方式,并确定它们在促进健康方面的真正作用。

小普
坚持遵循“循证营养学、大数据、原创”三大原则。

营养在线 | “老窖出好酒”添新佐证:首株以“老窖”命名新菌株从窖泥分离

上一篇

三访樊代明院士:现代医学需要“反向研究”

下一篇

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

提示:点击验证后方可评论!

插入图片

推荐阅读

  1. 暂时没有相关的文章!

微信扫一扫

微信扫一扫
.slider{ height: 250px }