在9月19日發表在《細胞》雜誌上的一項研究中，研究人員發現了膳食纖維存在的特定成分促進了小鼠腸道中有益微生物的生長和代謝作用。
“纖維實際上是許多不同成分的非常複雜的混合物，”文章資深作者，聖路易斯華盛頓大學醫學院微生物學家Jeffrey Gordon說。“此外，在食品製造過程中的不同加工方式也會導致纖維成分的差異。然而，我們缺乏對這些差異及其生物學意義的了解”。
在該研究中，研究人員首先測試了34種食品級纖維製品，其中許多是從食品製造業的副產品中提純的，例如水果和蔬菜的果皮。他們使用的小鼠最初是在無菌條件下飼養的，然後定殖了人體的腸道微生物。此外，作者還分別使用高脂肪，低纖維飲食喂養動物，並在此基礎上加入不同類型的補充纖維。該實驗的目的是確定最能提高關鍵的降解纖維細菌種類和促進微生物組中有益代謝酶表達的纖維類型。
通過夠對所有細菌進行全麵，高分辨率的蛋白質組學研究，並且與遺傳篩選相結合，他們能夠確定特定的纖維來源，它們的生物活性分子成分，以及當遇到不同纖維時不同細菌種所增加的相關基因的表達情況。研究結果表明，擬杆菌屬中包含人類基因組中不存在的負責膳食纖維代謝的基因。
第二階段，研究人員想確定微生物群落中不同成員與飲食之間關係。Michael Patnode開發了帶有熒光標記的人造食物顆粒，包含來自不同纖維的不同類型的碳水化合物，並且將這些含有營養成分的顆粒飼喂定植不同種類的擬杆菌屬成員的小鼠。
通過將這些顆粒喂給攜帶不同類型擬杆菌的小鼠個體，作者發現了擬杆菌中的相關基因對於攝取並轉化纖維的作用。
作者解釋說：“了解微生物種群的存在以及其進食行為如何相互影響非常重要，這有利於我們開發有益於人體健康菌群繁殖的食品。”
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