Cell | 肠道微生物的种间竞争机制：对同一纤维多糖的共同偏好
推荐：江舜尧
编译：Natalie
编辑：小菌菌
Microbiota- directed foods（MDF）是一类选择性促进肠道中有益微生物种优势生长及功能发挥的食品。此类食品的开发需要明确有益菌群的能源偏好，及其与其他菌群的互作机制，以及MDF中可作为有益菌群能源的具体活性组分。
为了明确可作为有益微生物能源的外源性膳食纤维类型，研究人员将已知构成的人肠道微生物组合移植至无菌小鼠，测试了34种食品级膳食纤维的不同组合，明确了不同类型膳食纤维成分对肠道微生物的特异性影响。进一步使用针对整体微生物群落基因表达的定量蛋白质组学分析，结合正向遗传筛选手段，鉴定了拟杆菌属（Bacteroides）不同物种作为能源的纤维活性成分，并解释了肠道微生物物种之间的竞争机制是由于对同一纤维成分的偏好。为了进一步剖析微生物之间的互作关系，研究人员进一步将膳食多糖包裹的磁珠人造食物颗粒引入人肠道微生物群落定殖的小鼠体内，通过回收肠道的食物颗粒并测量残留在磁珠表面上的多糖量，监测不同饮食结构中的纤维降解情况。肠道微生物物种之间的互作关系有助于解释拟杆菌属不同菌种降解不同类型纤维的贡献。本研究利用包裹不同膳食多糖的人造食物颗粒作为生物传感器明确了不同微生物的能源获取策略，这一策略构成了拟杆菌属之间产生竞争的基础。同时，制定了缓解拟杆菌属之间能源竞争的有效规避策略，帮助食品科学家制定出可促进具有能源竞争关系的有益菌种共存的活性成分组合（即MDF）。
文中重要图片说明
图 1：体内筛选特定肠道微生物的能源纤维
图 2：蛋白质组学和正向遗传学研究发现，豌豆纤维中的阿拉伯聚糖是肠道微生物物种的营养来源
图 3：通对肠道微生物群的组成进行定向调控，明确了以豌豆纤维中阿拉伯聚糖为能源的微生物种间竞争关系
图 4：将人造食品颗粒作为微生物降解多糖的生物传感器
图 5：利用蛋白质组学和正向遗传学手段检测潜在竞争物种的适应情况
图6：拟杆菌种之间对阿拉伯聚糖的能源消耗的竞争规避
你可能还喜欢
这些或许也适合你哦👇