Nature子刊：膳食纖維促進腸道細菌對有益氨基酸的轉化

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-06-28 10:08:00【大中小】

摘要：膳食纖維通過影響結腸中細菌的行為，在決定健康和有害物質生產(chǎn)平衡方面發(fā)揮著至關重要的作用。

我們從食用水果、蔬菜和全谷物中獲得健康的膳食纖維。但為什么纖維對我們這么有好處呢?一組研究人員發(fā)現(xiàn)，膳食纖維通過影響結腸中細菌的行為，在決定健康和有害物質生產(chǎn)平衡方面發(fā)揮著至關重要的作用。

膳食纖維有益于我們的健康，來自丹麥理工大學國家食品研究所和哥本哈根大學營養(yǎng)、運動和體育學系的科學家們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了其中的一個重要原因。在我們的結腸內(nèi)，不同類型的細菌競相利用一種叫做色氨酸的必需氨基酸。這種競爭可能會給我們的健康帶來好的或壞的結果。這項發(fā)表在科學雜志《Nature Microbiology》上的研究表明，當我們攝入大量膳食纖維時，腸道細菌有助于將色氨酸轉化為健康物質。但是如果我們沒有攝入足夠的纖維，色氨酸就會被我們的腸道細菌轉化成有害的化合物。

圖1 膳食纖維通過腸道微生物群中的代謝相互作用指導微生物色氨酸代謝

丹麥技術大學國家食品研究所教授Tine Rask light說：“這些結果強調，我們的飲食習慣顯著影響腸道細菌的行為，在促進健康和疾病相關活動之間創(chuàng)造了微妙的平衡。從長遠來看，研究結果可以幫助我們設計預防一系列疾病的飲食計劃。”

膳食纖維決定了對色氨酸的爭奪

研究人員早就知道，膳食纖維可以通過結腸內(nèi)的腸道細菌直接轉化為健康的短鏈脂肪酸。然而，這項新的研究令人驚訝地表明，膳食纖維也有助于身體健康，它可以防止氨基酸色氨酸轉化為有害物質，并促進其在結腸中轉化為有益物質。

腸道細菌大腸桿菌可以將色氨酸轉化為一種叫做吲哚的有害化合物，這種化合物與慢性腎臟疾病的進展有關。但另一種腸道細菌，孢原梭菌，將色氨酸轉化為與炎癥性腸病、2型糖尿病、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關的健康物質，”DTU國家食品研究所研究員Anurag Kumar Sinha說。

通過在細菌培養(yǎng)物和小鼠中進行的多次實驗，研究人員證明，降解纖維的腸道細菌，如B. thetaiotaomicron，可以調節(jié)大腸桿菌的吲哚形成活性。

大腸桿菌通過將纖維分解成單糖來幫助生長，而不是色氨酸。纖維中的糖成分阻止大腸桿菌將色氨酸轉化為吲哚，從而允許孢子菌利用色氨酸產(chǎn)生健康的化合物，”Anurag Kumar Sinha說。

圖2 補充色氨酸可增加色氨酸Stickland反應衍生的發(fā)酵產(chǎn)物

了解腸道細菌的行為

眾所周知，膳食纖維可以改變我們腸道微生物群中細菌的組成和數(shù)量。然而，僅僅看腸道微生物種類的組成和豐度并不能告訴我們它們對我們健康的影響。

荷蘭國立大學國家食品研究所副教授Martin Frederik Laursen說:“腸道微生物組研究領域一直非常關注評估影響，例如飲食對潛在有益或有害腸道細菌數(shù)量的影響，但往往忽視了飲食可以調節(jié)腸道細菌的活動，而不一定會對結腸中細菌種類的數(shù)量產(chǎn)生重大變化。”

因此，膳食纖維不僅有助于改變腸道細菌的類型，形成更健康的成分，而且還能以促進健康的方式影響腸道細菌的行為。

Martin Frederik Laursen說:“作為一個研究界，我們需要改變對腸道細菌及其豐度的關注，而不是嚴格地將其視為好或壞，而是要理解我們是如何使腸道細菌表現(xiàn)得好或壞的。”

這種理解可以幫助科學家制定更好的飲食建議，保持我們的腸道健康，預防疾病。

參考資料

[1] Dietary fibre directs microbial tryptophan metabolism via metabolic interactions in the gut microbiota