來自塔林科技大學的研究人員 Grete Raba、Signe Adamberg 和 Kaarel Adamberg 表明，酸性環(huán)境會促進糞便細菌聚生體——微生物群從蘋果果膠中產(chǎn)生丁酸。果膠是一種富含于蘋果、漿果、水果和蔬菜中的膳食纖維。果膠用于果凍和甜點。由于人體消化酶不能降解果膠，它會被大腸的微生物代謝。該研究的主要結(jié)論發(fā)表在FEMS Microbiology Letters 上，是環(huán)境酸度 (pH) 對結(jié)腸細菌組成和代謝的重要性。然而，結(jié)腸的 pH 值與飲食密切相關(guān)。
含有大量全麥產(chǎn)品、蔬菜、水果和漿果的富含纖維的飲食有助于結(jié)腸細菌形成有益的代謝產(chǎn)物。眾所周知的代謝物之一，丁酸，為腸道上皮細胞提供能量和營養(yǎng)，從而保護宿主免受炎癥和感染。此外，膳食纖維可提高腸道轉(zhuǎn)運率(食糜通過腸道的運動)并控制腸道的 pH 值。健康人的結(jié)腸 pH 值保持在 6 - 7 之間，而升高(更基本的 pH 值 > 7 - 8)的 pH 值與多種腸道疾病有關(guān)，例如腸易激綜合征或結(jié)腸癌。
塔林科技大學的科學家在體外研究了 pH 值在 6 到 8 之間對復雜糞便微生物群落組成和代謝的影響.實驗表明，在酸性環(huán)境(pH <6.5)下，產(chǎn)丁酸菌(Faecalibacterium prausnitzii 和 Coprococcus come)的生長顯著增強。另一方面，在缺乏纖維的飲食中典型的堿性環(huán)境(pH > 7.5)下，微生物組成類似于疾病狀態(tài)的特征：蛋白質(zhì)降解細菌數(shù)量增加，產(chǎn)生更高含量的潛在有害物質(zhì)?？梢钥闯觯承┘毦@然更喜歡更高的酸度，而其他細菌則更喜歡更堿性的環(huán)境。然而，一些分類群具有優(yōu)越的適應性，可以在很寬的 pH 范圍內(nèi)生長。
細菌聚生體的動態(tài)很大程度上受底物的可用性控制。在目前的研究中，研究了果膠的具體作用，然而，真正的食物含有多種膳食纖維的混合物，對結(jié)腸微生物群有不同的影響。
作為一個重要的結(jié)果，作者觀察到酸度對粘蛋白降解細菌動力學的顯著影響。粘蛋白是覆蓋腸上皮細胞的粘液層的主要成分。粘蛋白的持續(xù)分泌在血液循環(huán)和腸道之間起到保護層的作用。某些結(jié)腸細菌可以降解粘蛋白作為能源。因此，應控制粘蛋白降解細菌的數(shù)量以保持有效的保護功能。
除了酸度的影響外，在兩種不同的稀釋率下研究了細菌聚生體的變化，模擬了快速和緩慢的結(jié)腸轉(zhuǎn)運率。觀察到的主要差異是在緩慢稀釋率下產(chǎn)生甲烷的物種豐度增加，這已被證明發(fā)生在結(jié)腸癌的情況下。反過來，快速稀釋速率支持產(chǎn)生丁酸的細菌的生長。
Grete Raba、Signe Adamberg 和 Kaarel Adamberg 的研究證實了 pH 作為控制結(jié)腸微生物群生長和代謝的關(guān)鍵因素的重要性。
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