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Nature:分解酵母菌的细菌有益健康

摘要 : 近日,刊登在国际杂志Nature上的一项研究中,来自纽卡斯尔大学的研究人员通过研究揭示了人类机体中的微生物破碎利用酵母复合糖的分子机制,复合糖是组成酵母细胞壁的主要成分,相关研究或为开发治疗肠道疾病的新型疗法提供帮助。

 

近日,刊登在国际杂志Nature上的一项研究中,来自纽卡斯尔大学的研究人员通过研究揭示了人类机体中的微生物破碎利用酵母复合糖的分子机制,复合糖是组成酵母细胞壁的主要成分,相关研究或为开发治疗肠道疾病的新型疗法提供帮助。

进化长达7000年来,人类已经可以消化掉各种食品和饮料了,然而研究者们惊奇地发现,在人类肠道中名为Bt(Bacteroides thetaiotomicron)的拟杆菌可以降解酵母菌,而这一研究发现也为加速开发生命起源前的药物来治疗自身免疫疾病及肠道疾病的患者带来了一定的希望。

研究者Gilbert解释道,人们一般对开发新型的包括有益细菌的膳食制度非常感兴趣,当某种特殊的细菌在我们的肠道中占主导地位时其就会产生一些促进机体健康的分子;而长期以来人们都感兴趣开发新型的益生元,如果我们对复合聚糖降解过程理解地越深入,那么我们就越有可能以特殊的有益细菌为靶点来开发出复杂的益生元。

来自于酵母细胞的甘露聚糖是是我们日常饮食中发酵食品中的主要成分,比如面包、啤酒、葡萄酒或酱油;研究者表示,我们可以通过刺激肠道中Bt的生长来增加对酵母细胞的分解,进而提高肠道中甘露聚糖的水平。而Bt降解酵母细胞的能力也可以帮助机体抵御酵母菌的感染以及自身免疫疾病的发生。

Bt是人类机体中重要的微生物群组成成分,人类机体并不能直接消化碳水化合物,而其可以在肠道末端转化成为短链的脂肪酸以滋养肠道中的有益细菌,从而为维护机体重要的免疫系统提供一种重要的屏障。

原文链接:Human gut Bacteroidetes can utilize yeast mannan through a selfish mechanism

Fiona Cuskin, Elisabeth C. Lowe, Max J. Temple, Yanping Zhu, Elizabeth A. Cameron, Nicholas A. Pudlo, Nathan T. Porter, Karthik Urs, Andrew J. Thompson, Alan Cartmell, Artur Rogowski, Brian S. Hamilton, Rui Chen, Thomas J. Tolbert, Kathleen Piens, Debby Bracke, Wouter Vervecken, Zalihe Hakki, Gaetano Speciale, Jose L. Munōz-Munōz, Andrew Day, Maria J. Peña, Richard McLean, Michael D. Suits, Alisdair B. Boraston et al.

Yeasts, which have been a component of the human diet for at least 7,000 years, possess an elaborate cell wall α-mannan. The influence of yeast mannan on the ecology of the human microbiota is unknown. Here we show that yeast α-mannan is a viable food source for the Gram-negative bacterium Bacteroides thetaiotaomicron, a dominant member of the microbiota. Detailed biochemical analysis and targeted gene disruption studies support a model wherby limited cleavage of α-mannan on the surface generates large oligosaccharides that are subsequently depolymerized to mannose by the action of periplasmic enzymes. Co-culturing studies showed that metabolism of yeast mannan by B. thetaiotaomicron presents a ‘selfish’ model for the catabolism of this difficult to breakdown polysaccharide. Genomic comparison with B. thetaiotaomicron in conjunction with cell culture studies show that a cohort of highly successful members of the microbiota has evolved to consume sterically-restricted yeast glycans, an adaptation that may reflect the incorporation of eukaryotic microorganisms into the human diet.

来源: Nature 浏览次数:67

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