圣路易斯华盛顿大学医学院的一项新研究揭示了人类肠道微生物如何分解加工食品-特别是在现代食品制造过程中经常产生的潜在有害化学变化。
食用面包，谷类和汽水等加工食品会给健康带来负面影响，包括胰岛素抵抗和肥胖症。
10月9日，在《细胞宿主与微生物》杂志上发表了一篇文章，科学家发现了一种特定的人类肠道细菌菌株，该菌株可以分解果糖赖氨酸中的化学成分，并将其转变为无害的副产物。果糖赖氨酸属于一类称为美拉德反应产物的化学物质，在食品加工过程中形成。其中一些化学物质与有害健康影响有关。这些发现使人们有可能利用肠道微生物组的此类知识来帮助开发更健康，更有营养的加工食品。
这项研究是在无菌条件下饲养的小鼠中进行的，已知的是人类肠道微生物的集合，并饲喂含有加工食品成分的饮食。
罗伯特·J·格拉瑟博士（Dr. Robert J. Glaser Distinguished）医学博士杰弗里·戈登说：“这项研究使我们对现代饮食中的成分如何被肠道微生物代谢有了更深入的了解，包括可能对我们有害的成分的分解。”大学教授，爱迪生基因组科学与系统生物学家庭中心主任。 “我们现在有一种方法来识别这些人类肠道微生物，以及它们如何将有害的食用化学物质代谢为无害的副产物。”
人类肠道微生物群落将食物视为化学物质的集合。这些化合物中的一些对肠道中的微生物群落以及人类健康具有有益的影响。例如，戈登的过去研究表明，肠道微生物组在婴儿的早期发育中起着至关重要的作用，健康的肠道微生物有助于健康的生长，免疫功能以及骨骼和大脑的发育。但是现代食品加工会产生可能对健康有害的化学物质。这些化学物质与与糖尿病和心脏病有关的炎症有关。研究人员对了解人类肠道微生物与通常作为典型美国饮食一部分食用的化学物质之间的复杂相互作用感兴趣。
在这项新研究中，研究人员表明，一种名为肠小肠Collinsella intestinalis的细菌将果糖赖氨酸的化学成分分解为无害的成分。
Gordon实验室的博士后研究员第一作者Ashley R. Wolf，博士说：“果糖赖氨酸在加工食品中很常见，包括超巴氏杀菌的牛奶，面食，巧克力和谷物。”血液中大量果糖赖氨酸和类似化学物质与衰老疾病有关，例如糖尿病和动脉粥样硬化。”
当饲喂含有高含量的果糖赖氨酸的饮食时，在肠道微生物群落中带有肠球菌的小鼠表现出这种细菌的丰度增加，以及肠道微生物群落将果糖赖氨酸分解成无害副产物的能力增强。
戈登说：“这种特殊的细菌菌株在这种情况下会蓬勃发展。” “随着果糖赖氨酸含量的增加，果糖赖氨酸的代谢更加有效。”
他补充说：“从最初的研究中获得的新工具和知识可用于开发更健康，更有营养的食品，并设计潜在策略来识别和利用某些类型的肠道细菌，这些肠道细菌被证明可将潜在的有害化学物质加工成无害的化学物质。必然的结果是，它们可以帮助我们区分肠道微生物群落对食品加工过程中引入的某些产品的脆弱性或耐受性的消费者。”
戈登，沃尔夫及其同事强调了这项任务的复杂性，还表明肠柯林氏菌的近亲对果糖赖氨酸的反应不同。这些细菌表亲的基因组有些不同，它们在富含果糖赖氨酸的环境中无法生长。研究人员说，科学家们需要进一步的研究，才能鉴定和利用单个微生物的特定能力，以清除在某些类型的现代食品制造过程中产生的一系列潜在有害化学物质。
这项工作得到了美国国立卫生研究院（NIH）的支持，授权号为DK70977，DK078669和DK30292；美国糖尿病协会，授权号1-16-PDF-125； Damon Runyon癌症研究基金会，授权号DRG-2303-17；并由俄罗斯科学基金会拨款19-14-00305。
戈登是马塔图公司（Matatu Inc.）的联合创始人，该公司的特点是饮食中微生物群的相互作用在动物健康中的作用。
——文章发布于10月9日
