食物出产以及加工历程中，不成防止地会孕育发生“废物”，好比果皮中的植物纤维，含有富厚的益生元物资包孕多酚以及可溶性炊事纤维等非消化性碳水化合物。这些纤维可以颠末肠道菌群发酵代谢为具备生物活性的产品。美国圣路易斯华盛顿年夜学Jeffrey Gordon团队从肠道菌群降解柑桔纤维的物资中，鉴定出一种未被充实研究的物资N-甲基-5-羟色胺，并阐发了该物资对于机体心理的影响，和特定肠菌天生N-Me-5HT的可能机制，相干结果揭晓在《Cell》。1. 无菌小鼠模子展现人类肠道菌将柑桔纤维代谢为N-Me-5HT选择一种贸易食物级柑桔纤维，它来历在榨汁历程中孕育发生的副产物。为了到达试验目的，试验接纳的OF没有颠末化学处置惩罚或者提取卵白质、脂质以及小份子城市保留此中。将含有以及不含有OF的饮食喂食给定植14种人类肠道菌的无菌小鼠以及无定植无菌小鼠21天，经由过程基在质谱的代谢组学技能阐发盲肠内容物代谢物，经尺度品比对于鉴定OF组独占N-Me-5HT。为了确定是哪一种酶将N-Me-5HT从柑桔纤维中开释出来的，研究职员将柑桔纤维与13种糖苷水解酶配合孵育，发明只有里氏木霉菌的纤维素酶可以或许孕育发生最年夜量的N-Me-5HT。将里氏木霉菌纤维素酶制剂添加到133种差别的可食用植物样品，发明只有3个样本检测到N-Me-5HT，而这三个样本都属在芸喷鼻科花椒属，而芸喷鼻科包罗柑桔类生果。体外试验和体内试验成果注解N-Me-5HT重要存于在柑桔类纤维中。2. N-Me-5HT对于宿主存于多种心理影响授与C57BL/6J无菌小鼠增补N-Me-5HT，不雅察干涉干与后宿主的心理以及代谢变化。成果注解，高剂量N-Me-5HT可以或许降低体重以及附睾脂肪量,而且影响小鼠的肝糖原代谢。除了此以外，肝脏中716个基因表达发生显著变化，这些基因与日夜节律以及脂肪酸代谢有关。结肠中748个基因表达发生显著变化，也与日夜节律有关。日夜节律相干的基因于协调结肠运动的肠肌丛中存于表达，进而发明N-Me-5HT可以缩短肠道转运时间。3. 天生N-Me-5HT的相干菌种将14个菌种别离于TYG造就基中举行零丁造就，浓度为105，插手10 mL 5mg/mL OF造就8h、24h、48h、72h以及168h。此中Bacteroides ovatus以及Parabacteroides distasonis于72小时孕育发生的N-Me-5HT至多举行体内试验。别离设置4种菌结合定植、14种菌结合定植、10种菌结合定植，成果证实4种菌结合定植小鼠粪便中N-Me-5HT显著高在10种菌结合定植小鼠。体重、附睾脂肪、肠道转运时间方面，4种菌结合定植小鼠体现与口服N-Me-5HT小鼠体现更为靠近。4. 天生N-Me-5HT的相干基因经由过程造就试验，比力B. ovatus TSDC 17.2与其他椭圆形拟杆菌菌株孕育发生N-Me-5HT的能力，确定了差别菌株之间的代谢差异。别的，这类代谢能力还取决在造就基所使用的生长介质，数据证实这些菌株从柑桔纤维中代谢天生N-Me-5HT需要造就基中含有血红素。对于12株B. ovatus举行基因组以及功效基因组阐发，筛选出133个基因。这些基因触及多个多糖哄骗位点(PULs)，这些PULs编码的卵白质(SusC以及SusD同系物)介入各类糖链布局的联合以及导入，和催化其降解的碳水化合物活性酶(CAZymes) (GHs以及PLs)。5. 临床上N-Me-5HT与肠道微生物组的CAZyme基因品貌相干经由过程双胞胎比照干涉干与试验，比力柑桔纤维以及豌豆纤维干涉干与后受试者粪便中N-Me-5HT程度差异。成果注解，食用柑桔纤维的98%受试者粪便中都检出N-Me-5HT，且其含量与天天食用的柑桔纤维量较着相干。比拟之下，食用豌豆纤维受试者的粪便样本中，87%检测不到N-Me-5HT。但于食用柑桔纤维或者豌豆纤维后，椭圆形拟杆菌的相对于品貌以及任何细菌类群于粪便微生物群中的相对于品貌与第5周末的N-Me-5HT程度不存于统计学上的显著相干，而与CAZyme存于显著相干性。此中N-Me-5HT与PL9正相干最强，其次是GH5_37，据报导它对于β-葡聚糖/纤维素具备特异性。这些临床研究成果显示，粪便中N-Me-5HT含量具备柑桔纤维特异性以及剂量依靠性，其浓度与编码CAZymes的微生物组基因品貌呈正相干。小结鉴在食物出产历程中孕育发生的副产物愈来愈多，怎样更好地哄骗这些“废物”是很主要的。这项研究接纳定植了人类肠道微生物的无菌小鼠，经由过程体内体外实验，证实N-Me-5HT由肠道菌群中的特定菌种对于特定纤维举行代谢天生，从而对于宿主孕育发生表型影响。参考文献Microbial liberation of N-methylserotonin from orange fiber in gnotobiotic mice and humans. Cell. 2022.请扫描二维码浏览原文绘谱帮你测经由过程代谢组学以及宏基因组测序的联合，颠末数据掘客以及体外验证，本研究发明了微生物降解自然物资孕育发生宿主心理活性身分。跟着肠道菌群研究的深切，菌群与宿主代谢彼此作用日趋成为热门，麦特绘谱拥有成熟的个性化代谢组学检测平台，菌群16S测序以及宏基因组等技能，和结合阐发等全套解决方案，周全的数据陈诉和专业的售后切磋，已经经协助客户完成多个肠道菌群代谢相干项目，揭晓于 《Cell Metabolism》、《Gut》、《Science Translational Medicine》、《Diabetes Care》、《Microbiome》等业内专业顶级期刊。接待接洽麦特绘谱咨询热线400-867-2686获取具体资料！往期保举