嗜酸乳杆菌代谢膳食植物葡萄糖苷并将其生物活性植物化学物质外化

摘要

具有治疗活性的糖基化植物化学物质在人类饮食中无处不在。人肠道微生物群（HGM）调节这些化合物的生物活性，从而影响宿主生理学和微生物群组成。尽管对人类健康产生了重大影响，但这种相互作用的关键参与者和基础机制仍未得到表征。在这里，我们证明了嗜酸乳杆菌在具有小芳香糖苷配基的单葡萄糖基和二葡萄糖基膳食植物糖苷（PG）上的生长。转录分析揭示了宿主相互作用基因的上调，并鉴定了编码磷酸转移酶系统（PTS）转运蛋白和磷酸-β-葡萄糖苷酶的两个基因座，它们分别介导这些化合物的摄取和去糖基化。灭活这些转运和水解基因消除或严重减少了PG上的生长，建立了基因座对不同PG组的特异性。在细胞内去糖基化之后，PG的糖苷配基被外化，使其可被宿主吸收或被其他微生物群分类群进一步修饰。PG利用位点在嗜酸乳杆菌和密切相关的乳酸杆菌中是保守的，与这些化合物的多功能生长相关。测试PG的生长在人类肠道乳酸杆菌中比在其他生态位中更常见。支持嗜酸乳杆菌生长的PG被其他常见的HGM菌株利用得很差或根本没有被利用，强调了嗜酸乳杆菌的代谢特化人工授精手术后要注意。这些发现突出了人类肠道嗜酸乳杆菌并选择乳酸杆菌在糖缀合的植物化学物质的生物转化中可能会对HGM和人类宿主产生重要影响。重要性 数以千计的具有治疗活性的植物衍生化合物广泛存在于浆果，水果，坚果和茶和葡萄酒等饮料中。通常被糖基化的这些化合物的生物活性和生物利用度通过人肠道中的微生物生物转化而改变。值得注意的是，尽管这种代谢方面对人类健康具有重要意义，但对肠道微生物群落对PGs的生物转化知之甚少。我们的工作通过嗜酸乳杆菌和相关的人类肠道乳酸杆菌提供了饮食相关和治疗活性PG的代谢途径的第一个分子见解。该分类群擅长代谢选择的PG的葡糖苷部分并将其糖苷配基外化。该研究强调了乳酸杆菌在膳食PG生物转化中的重要作用试管婴儿医院，并提出了一个框架，从中可以得出人类肠道微生物群成员对其代谢的分子见解。

关键词：乳酸杆菌;β-葡萄糖苷;生物利用度;肠道微生物群;植物化学物质;聚DATIN;多酚;白藜芦醇;异生素代谢。