圣路易斯華盛頓大學醫(yī)學院的一項新研究表明，某些人體腸道微生物可以挖掘膳食纖維以提取人體無法獲得的營養(yǎng)物質。這項研究于 6 月 27 日發(fā)表在《細胞》雜志上，闡明了食品生產(chǎn)的纖維副產(chǎn)品——例如水果和蔬菜的外皮、果皮和種子——如何成為有益于人類健康的有益生物分子的未開發(fā)來源。
許多因素，包括人口增長、氣候變化和 大流行造成的社會混亂，都將注意力集中在糧食生產(chǎn)上。這包括考慮食品制造過程中產(chǎn)生的大量廢物以及通常丟棄的食物的潛在營養(yǎng)價值。這些副產(chǎn)品流中存在的纖維成分反映了它們的不同來源以及食品制造過程中應用的不同類型的步驟。
“這些副產(chǎn)品流可以代表以前未表征的生物分子的可持續(xù)和可擴展的來源，以及難以大量獲得的已知生物分子，”資深作者、醫(yī)學博士、羅伯特·J·格拉澤杰出大學教授 Jeffrey I. Gordon 說愛迪生家庭基因組科學與系統(tǒng)生物學中心主任。“例如，2020年全球柑橘產(chǎn)量約1.4億噸。加工水果總重量的一半左右用于生產(chǎn)果汁，每年產(chǎn)生數(shù)千萬噸柑橘產(chǎn)品廢料。我們作為‘生物化學大師’轉向我們的腸道微生物，并詢問他們能夠從這些纖維中釋放或挖掘哪些類型的通常無法獲得的生物分子。”
研究人員首先研究了擁有一系列常見人類腸道微生物的小鼠組，以及在沒有任何微生物的情況下維持的所謂無菌小鼠。老鼠被喂食美國許多人典型的高脂肪、低纖維飲食，無論是否補充從橙子或豌豆中回收的纖維。研究人員確定 N-甲基血清素是一種分子，只有當小鼠被人類腸道微生物群定植并被給予含有橙色纖維的飲食時，這種分子才會釋放出來。
他們測試了 49 種不同類型的人類腸道細菌，發(fā)現(xiàn)了一種屬于一種腸道細菌物種的菌株——卵形擬桿菌——能夠有效地從橙色纖維中提取 N-甲基血清素。使用創(chuàng)新的分子分析，他們確定這種菌株能夠產(chǎn)生我們自己的人類基因組中缺乏的酶——這些酶起到分子剪刀的作用，可以分解將 N-甲基血清素包裹在橙色纖維中的復雜糖的結構。
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