Beim Verzehr einer einzigen Gemüsesorte wie Spinat, Hunderte von chemischen Komponenten gelangen in unseren Verdauungstrakt. Dort, sie werden vom Darmmikrobiom weiter verstoffwechselt, eine einzigartige Sammlung von Hunderten von mikrobiellen Arten. Das Darmmikrobiom spielt somit eine wichtige Rolle bei der Bestimmung, wie sich die Ernährung auf unsere Gesundheit auswirkt. "Bisher, jedoch, die metabolischen Fähigkeiten vieler dieser Mikroorganismen im Mikrobiom sind noch unbekannt. Das heißt, wir wissen nicht, von welchen Stoffen sie sich ernähren und wie sie sie verarbeiten, " erklärt Buck Hanson, Erstautor der Studie und Mikrobiologe am Zentrum für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaften (CMESS) der Universität Wien. „Durch die erstmalige Erforschung des mikrobiellen Stoffwechsels des Sulfozuckers Sulfoquinovose im Darm, Wir haben etwas Licht in diese Blackbox gebracht, “, fügt er hinzu. Die Studie generiert somit Erkenntnisse, die notwendig sind, um die Wechselwirkungen zwischen Ernährung und Mikrobiom in Zukunft therapeutisch gezielt zu beeinflussen.
Sulfoquinovose ist ein Sulfonsäure-Derivat von Glucose und kommt als chemischer Baustein vor allem in grünem Gemüse wie Spinat, Kopfsalat, und bei Algen. Aus früheren Studien der Forschungsgruppe um den Mikrobiologen David Schleheck an der Universität Konstanz, es war bekannt, dass andere Mikroorganismen den Sulfozucker grundsätzlich als Nährstoff verwenden können. In ihrer aktuellen Studie Wie diese Prozesse im menschlichen Darm konkret ablaufen, haben die Forscher der Universitäten Konstanz und Wien anhand von Stuhlprobenanalysen ermittelt.
Das konnten wir jetzt zeigen, im Gegensatz zu Glukose, zum Beispiel, die eine große Anzahl von Mikroorganismen im Darm ernährt, Sulfoquinovose stimuliert das Wachstum ganz bestimmter Schlüsselorganismen im Darmmikrobiom."
David Schleheck, Mikrobiologe, Universität Konstanz
Zu diesen Schlüsselorganismen zählen das Bakterium der Spezies Eubacterium rectale, Dies ist eine der zehn häufigsten Darmmikroben bei gesunden Menschen. „Die E. rectale-Bakterien fermentieren Sulfoquinovose über einen erst kürzlich entschlüsselten Stoffwechselweg, produzieren, unter anderem, eine Schwefelverbindung, Dihydroxypropansulfonat oder kurz DHPS, die wiederum als Energiequelle für andere Darmbakterien wie Bilophila wadsworthia dient. Bilophila wadsworthia produziert schließlich über einen ebenfalls erst kürzlich entdeckten Stoffwechselweg aus DHPS Schwefelwasserstoff, “ erklärt der Mikrobiologe.
Schwefelwasserstoff wird im Darm von unseren eigenen Körperzellen sowie von spezialisierten Mikroorganismen produziert und hat vielfältige Wirkungen auf unseren Körper. „Dieses Gas ist ein janusköpfiges Stoffwechselprodukt, " erklärt Alexander Loy, Leiter der Forschungsgruppe an der Universität Wien. „Nach derzeitigem Kenntnisstand es kann sich positiv, aber auch negativ auf die Darmgesundheit auswirken." Ein entscheidender Faktor, er sagt, ist die Dosis:in geringen Mengen, Schwefelwasserstoff kann entzündungshemmend auf die Darmschleimhaut wirken, unter anderem. Erhöhte Schwefelwasserstoffproduktion durch Darmmikroben, auf der anderen Seite, wird mit chronischen entzündlichen Erkrankungen und Krebs in Verbindung gebracht. Bis jetzt, hauptsächlich Sulfat und Taurin, die durch eine fleisch- oder fettreiche Ernährung vermehrt im Darm vorkommen, bekannt als Schwefelwasserstoffquelle für Mikroorganismen. Überraschend ist daher die Entdeckung, dass Sulfoquinovose aus grünen Lebensmitteln wie Spinat und Algen auch zur Bildung des Gases im Darm beiträgt.
„Wir haben gezeigt, dass wir mit Sulfoquinovose das Wachstum ganz bestimmter Darmbakterien fördern können, die ein wichtiger Bestandteil unseres Darmmikrobioms sind. Wir wissen jetzt auch, dass diese Bakterien wiederum den widersprüchlichen Schwefelwasserstoff daraus produzieren.“ " fasst Loy zusammen. Weitere Studien der Wissenschaftler aus Konstanz und Wien werden nun klären, ob und wie sich die Einnahme des pflanzlichen Sulfozuckers gesundheitsfördernd auswirken kann. Präbiotikum genannt, ", ergänzt Schleheck. Präbiotika sind Lebensmittelinhaltsstoffe oder Zusatzstoffe, die von bestimmten Mikroorganismen verstoffwechselt und zur expliziten Unterstützung des Darmmikrobioms eingesetzt werden.
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