肠道细菌帮助降解红酒

碳水化合物聚合物的代谢驱动了人类肠道菌群中的微生物多样性。英国纽卡斯尔大学的Ndeh等人发现，一种称为多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）的肠道细菌可以利用目前已知结构最复杂的多糖——II型鼠李半乳糖醛酸聚糖（rhamnogalacturonan II，RG-II），可裂解该多糖所有21个糖苷键中的20个糖苷键。该降解过程涉及既往未发现的酶家族和已知酶的新催化活性。该降解系统还提示当前的RG-II结构模型需要进行修订。

这是科学家首次发现单一肠道细菌可以降解最复杂的碳水化合物聚合物，这为未来开发新的益菌素及益生菌产品来促进人体健康提供了机会。肠道细菌对人体健康和生理功能具有重要影响，可以帮助分解食物中无法消化的物质，如淀粉和纤维。RG-II是一种植物果胶多糖，在红酒中的含量较高。既往科学家认为多种细菌参与RG-II的代谢和分解，但纽卡斯尔大学的的研究人员则证实单一肠道细菌即可代谢RG-II。RG-II的代谢是通过细菌的7种糖苷水解酶实现的。糖苷水解酶可水解多糖中的糖苷键（多糖是由糖苷键结合的糖链），促进RG-II的分解。这7种糖苷水解酶是一个全新的酶家族的“创始”成员。该研究还建立了RG-II新的结构特征（如新的侧链）。

该研究揭示了一种单一细菌（多形拟杆菌）利用高度复杂的多糖（RG-II）的精细且高度特异性的酶系统。RG-II降解模型的提出，以及新酶和活性的揭开，提供了一个可用于发现和解析环境中的果胶多糖降解（而不仅限于人类肠道）的框架。

参考文献：Nature 2017;544:65-70

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