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研究揭示肠道有益菌群如何适应母乳



母乳为宝宝提供了主要营养元素,同时也有益于寄生在婴儿胃肠道中的微生物。近日,刊登于《 细胞—化学生物学 》期刊上的研究显示,长双歧杆菌能通过产生一种名为 LnbX 的酶,成功适应婴儿肠道环境。这一机制使得该细菌能以仅在人奶中富含的糖类为食。

“基于双歧杆菌能促进健康,我们的研究可能揭示了母乳驱动的肠道细菌和人类共生的进化轨迹。”该论文共同高级作者、日本京都大学的 Takane Katayama 说。

早期肠道细菌被认为对人体健康有长效影响,并且膳食会对肠道菌群产生巨大影响。例如,科学家认为,母乳中的乳糖能有选择地促进双歧杆菌等有益肠道菌群的生长。而母乳中的一个主要成分乳 -N- 四糖,并不存在于其他哺乳动物的乳汁中。而双歧杆菌产生的酶能分解这种糖,这表明这些微生物与人类的共生关系是后来进化而来的。

为了调查这种共生关系的进化,Katayama、 Shinya Fushinobu 和同事,测定了 LnbX 催化区的 X 射线晶体结构,发现与 LnbB 相比,LnbX 有不同的结构和催化机理,因此属于一个水解酶新家族。

研究人员还表示,LnbX 基因对长双歧杆菌 B 能依靠乳 -N- 四糖生存的能力十分重要。此外,排泄物 DNA 研究发现,与混合喂养的婴儿相比,长双歧杆菌 B 和 LnbX 基因在仅食用母乳的婴儿胃肠道内数量更多。

在未来研究中,Katayama 团队计划调查其他能吸收母乳中糖分的产生不同酶的双歧杆菌。他们还将寻找能提高婴儿健康的双歧杆菌代谢物,以提高配方奶的营养。
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