Med konsumtion av en enda typ av grönsaker som spenat, hundratals kemiska komponenter kommer in i vårt mag -tarmkanal. Där, de metaboliseras ytterligare av tarmmikrobiomet, en unik samling av hundratals mikrobiella arter. Tarmmikrobiomet spelar alltså en stor roll för att bestämma hur näring påverkar vår hälsa. "Än så länge, dock, metabola förmågor hos många av dessa mikroorganismer i mikrobiomet är fortfarande okända. Det betyder att vi inte vet vilka ämnen de matar på och hur de bearbetar dem, "förklarar Buck Hanson, huvudförfattare till studien och en mikrobiolog vid Center for Microbiology and Environmental Systems Science (CMESS) vid universitetet i Wien. "Genom att utforska den mikrobiella metabolism av sulfosocker sulfoquinovose i tarmen för första gången, vi har kastat lite ljus i denna svarta låda, "tillägger han. Studien genererar således kunskap som är nödvändig för att terapeutiskt inrikta interaktionerna mellan näring och mikrobiomet i framtiden.
Sulfoquinovose är ett sulfonsyraderivat av glukos och finns som en kemisk byggsten främst i gröna grönsaker som spenat, sallad, och i alger. Från tidigare studier av forskargruppen ledd av mikrobiologen David Schleheck vid universitetet i Konstanz, det var känt att andra mikroorganismer i princip kan använda sulfosockret som näringsämne. I deras nuvarande studie, forskarna från universiteten i Konstanz och Wien använde analyser av avföringsprover för att avgöra hur dessa processer specifikt sker i människans tarm.
Vi har nu kunnat visa att till skillnad från glukos, till exempel, som matar ett stort antal mikroorganismer i tarmen, sulfokinovos stimulerar tillväxten av mycket specifika nyckelorganismer i tarmmikrobiomet. "
David Schleheck, Mikrobiolog, University of Konstanz
Dessa nyckelorganismer inkluderar bakterien av arten Eubacterium rectale, som är en av de tio vanligaste tarmmikroberna hos friska människor. "E. rectale -bakterierna fermenterar sulfokinovos via en metabolisk väg som vi nyligen har dechiffrerat, producerar, bland annat, en svavelförening, dihydroxipropansulfonat eller DHPS för kort, som i sin tur fungerar som en energikälla för andra tarmbakterier som Bilophila wadsworthia. Bilophila wadsworthia producerar slutligen vätesulfid från DHPS via en metabolisk väg som också nyligen upptäcktes, "förklarar mikrobiologen.
Svavelväte produceras i tarmen av våra egna kroppsceller såväl som av specialiserade mikroorganismer och har en mängd olika effekter på vår kropp. "Denna gas är en metabolisk produkt med Janus-ansikte, "förklarar Alexander Loy, chef för forskargruppen vid universitetet i Wien. "Enligt nuvarande kunskap, det kan ha en positiv men också en negativ effekt på tarmhälsan. "En avgörande faktor, han säger, är dosen:i låga mängder, vätesulfid kan ha en antiinflammatorisk effekt på tarmslemhinnan, bland annat. Ökad vätesulfidproduktion av tarmmikrober, å andra sidan, är associerad med kroniska inflammatoriska sjukdomar och cancer. Tills nu, främst sulfat och taurin, som finns i ökade mängder i tarmen till följd av en kost rik på kött eller fett, var kända för att vara källor till vätesulfid för mikroorganismer. Upptäckten att sulfokinovos från gröna livsmedel som spenat och alger också bidrar till gasproduktionen i tarmen kommer därför som en överraskning.
"Vi har visat att vi kan använda sulfokinos för att främja tillväxt av mycket specifika tarmbakterier som är en viktig komponent i vårt tarmmikrobiom. Vi vet nu också att dessa bakterier i sin tur producerar den motsägelsefulla vätesulfiden från den, "Loy summerar. Ytterligare studier av forskarna från Konstanz och Wien kommer nu att klargöra om och hur intaget av det växtbaserade sulfosockret kan ha en hälsofrämjande effekt." Det är också möjligt att sulfoquinovose kan användas som en so- kallas prebiotiskt, "tillägger Schleheck. Prebiotika är livsmedelsingredienser eller tillsatser som metaboliseras av specifika mikroorganismer och används för att uttryckligen stödja tarmmikrobiomen.