木糖醇能调节肠道微生态平衡，提高机体健康水平！一起来看下这篇IF11+的文章

【写在前面】：本期推荐的是由浙江工商大学食品科学与生物科技学院等研究团队近日发表于Microbiome（IF11.6）的一篇文章，揭示木糖醇通过肠道微生物的交叉喂养增强结肠中丙酸的合成机制。

【期刊简介】

 图片源自杂志官网

 杂志主页链接

（网址https://microbiomejournal.biomedcentral.com/）

【接收范围及审稿周期】

     该杂志的范围包括微生物群在人类，动物，植物或环境中的定殖，无论是自然的还是自然的或人工操纵的，如在农业中。将考虑发表有关组学组学方法或新型生物信息学工具的开发和应用，社区/宿主相互作用的研究，重点是结构-功能关系，这将导致该领域的实质性进展。微生物组特别关注超出描述性组学研究范围的研究，并包括实验或理论方法，这些方法以机械方式支持拟议的微生物组功能，并在可能的情况下建立因果关系。将不考虑单个菌株的研究。

     OA期刊，平均42天给一审结果，审稿周期一般为131天。版面费£2890。

【题目及作者信息】

Xylitol enhances synthesis of propionate in the colon via cross-feeding of gut microbiota

【摘要】

背景：木糖醇是一种白色或透明的多元醇或糖醇，可被结肠微生物消化，并促进有益细菌的繁殖和短链脂肪酸（SCFA）的产生，但这些作用的潜在机制尚不清楚。我们研究了在其食物中喂食0％，2％（2.17g/kg/day）或5％（5.42 g/kg/day）（重量/重量）木糖醇的小鼠3个月。除了在小鼠中进行的体内消化实验外，还将3％（重量/体积）（对于人为0.27g /kg /天）的木糖醇添加到结肠模拟系统（CDMN）中进行7天。我们进行了16S rRNA测序，有益的代谢生物标志物定量，代谢组和元转录组分析，以研究木糖醇的益生元机理。选择与木糖醇消化有关的代表性细菌进行两种和三种细菌的单培养和共培养，以探索在含葡萄糖，木糖醇，混合碳源或无碳源的培养基中对木糖醇的微生物消化和利用。此外，在分子环境中探索了微生物组成和SCFA变化的潜在机理。

结果：在体内和体外实验中，我们发现木糖醇不会显著影响肠道微生物组的结构。然而，它增加了所有SCFA，特别是内腔中的丙酸酯和粘膜中的丁酸酯，并在体外改变了其相应的细菌。在木糖醇的利用中，在罗伊氏乳杆菌，脆弱拟杆菌和大肠杆菌中观察到交叉进食，一种生物消耗另一种生物排泄的代谢物的关系。在分子水平上，我们揭示了木糖醇脱氢酶（EC 1.1.1.14），木酮糖激酶（EC 2.7.1.17）和木酮糖磷酸异构酶（EC 5.1.3.1）是木糖醇代谢中的关键酶，并存在于拟杆菌和唇形科中。因此，它们被认为是木糖醇消化中的关键细菌。此外，木糖醇影响丙酸的代谢途径，显著促进双歧杆菌中磷酸乙酰基转移酶的转录（EC 2.3.1.8），并增加丙酸的产生。

结论：我们的结果表明，那些来自不同细菌的木糖醇消化关键酶可以共同支持微生态的生长，但是它们还可以提高丙酸的浓度，从而降低pH值，从而限制了大肠杆菌和葡萄球菌的相对含量。基于这些细菌之间的交叉喂养和竞争，木糖醇可以动态平衡肠道微生物组的比例，从而促进与木糖醇代谢和SCFA相关的酶。

【前言】

木糖醇可以选择性地被微生物群利用，如膳食纤维、多糖和其他益生菌来增强有益的代谢途径。然而，上面提到的少数单一细菌拥有木糖醇消化的完整基因。目前，木糖醇、肠道菌群和代谢活性之间相互作用的调控尚不清楚。我们的研究结合了体内和体外的方法，通过评估木糖醇的作用、其靶点和方法来研究这一机制。我们想知道木糖醇如何影响有益细菌和有害细菌的相对丰富度。此外，我们还想研究木糖醇在改变肠道微生物群组成后是否改变代谢活性和途径。另一方面，我们想了整个菌系背景下植物的机制。本研究可作为木糖醇进一步进行益生菌机制和肠道微生物群调节研究的参考。

【结果部分】（标题不准确，主要看原文）

1.木糖醇治疗小鼠肠道微生物组的变化。

2.用木糖醇补充剂在体外模拟系统中肠道微生物组的改变。

3.木糖醇诱导代谢体的体外模拟的变化。

4.木糖醇作为单株培养和共培养细菌的碳来源。

5.木糖醇益生菌前作用的总体机制（红线促进、蓝线抑制、黑线中性）

【结论与讨论部分】

    总之，本文通过结合体内和体外实验的结果，证实了木糖醇对丙酸盐合成的影响。超光谱组和代谢组的结果为丙酸合成提供了宏观见解。同时，在分子水平上说明了丙酸盐合成的潜在机理。在食品工业中，我们相信木糖醇可以作为调节和平衡肠道微生态学的调节剂。功能性食品的健康和营养评估应根据肠道微生物群进行。我们还提出，人类肠道不仅是一个大型而复杂的发酵系统，而且是一个生态系统。

    通过这些细胞之间的交叉喂养和竞争，木糖醇可以动态地平衡肠道微生物组的相对数量，以促进宿主的健康。

原文获取：点击下方原文链接

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