双歧杆菌利用肠道黏蛋白的能力检测及其代谢物的代谢组学分析.pdfVIP

食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES

DOI:10.13995/ki.11-1802/ts.039090

引用格式:辛宗媛,李文田,林国鹏,等.双歧杆菌利用肠道黏蛋白的能力检测及其代谢物的代谢组学分析[J].食品与发酵工业,

2025,51(7):16-24.XINZongyuan,LIWentian,LINGuopeng,etal.DetectionofBifidobacterium’sabilitytoutilizeintes-

tinalmucinandmetabolomicanalysisofitsmetabolites[J].FoodandFermentationIndustries,2025,51(7):16-24.

双歧杆菌利用肠道黏蛋白的能力检测及其代谢物的代谢组学分析

∗

辛宗媛,李文田,林国鹏,郭敏,田培郡,王琳琳,金星,王刚,张灏

(江南大学食品学院,江苏无锡,214122)

摘要该研究以6种人源双歧杆菌为研究对象,采用肠道黏蛋白作为唯一碳源的合成培养基,比较分析不同

种双歧杆菌对宿主黏蛋白的利用特性以及种间互养关系。结果显示只有两歧双歧杆菌可以在体外利用黏蛋白

且促进其他双歧杆菌增殖。在此基础上,采用非靶向代谢组学技术对两歧双歧杆菌利用黏蛋白的产物进行分

析,并对所得到的差异代谢物进行KEGG通路富集。结果表明,两歧双歧杆菌利用黏蛋白后的差异代谢物(变量

投影重要性1,P0.05,差异倍数1.5)存在菌株特异性,其中菌株FFJND15M5利用黏蛋白的产物中浓度呈

显著上调的代谢物最多(共22种)。两歧双歧杆菌可通过嘧啶代谢、氨基糖和核苷酸糖代谢和丁酸代谢等代谢

途径,产生N-乙酰神经氨酸、L-岩藻糖和N-乙酰基半乳糖胺-4-硫酸盐等衍生糖以及琥珀酸、3-苯基乳酸、DL-4-羟

基苯乳酸和吲哚-3-乳酸等代谢产物。该结果为理解两歧双歧杆菌利用黏蛋白行为提供科学理论参考。

关键词双歧杆菌;肠道黏蛋白;代谢产物;交叉喂养;碳源

肠道微生物群对人类疾病的发生和发展有着重大杆菌属(Bifidobacterium)。其中长双歧杆菌长亚种

[1]

的影响。肠上皮表面覆盖的一层黏液是宿主抵御微(Bifidobacteriumlongumsubsp.longum)、长双歧杆菌婴

生物侵害的第一道防线[2-3],它限制细菌与肠道上皮儿亚种(Bifidobacteriumlongumsubsp.infantis)、短双歧

[4]

接触,其变化与人体健康密切相关。黏蛋白是黏液杆菌(Bifidobacteriumbreve)、两歧双歧杆菌(Bifidobac-

的主要结构成分,特定的肠道微生物可以调节黏液屏teriumbifidum)已被报道在体外实验中可以将黏蛋白

障,从而有利于肠道和宿主的健康,例如,嗜黏蛋白阿作为唯一碳源进行代谢活动[10-12]。但是以上部分研

克曼氏菌(Akkermansiamuciniphila,AKK),但其与黏究中所使用的培养基成分缺乏科学性,牛肉膏、蛋白胨

[5]

液相互作用的复杂机制仍需要进一步研究。此外,这样的复杂成分会对结果产生影响。此外,现有研究

肠道共生菌和病原菌可以将黏蛋白作为附着位点和能主要集中于肠道微生物对饮食来源的碳源的代谢特性

源,从而促进其增殖和定殖。肠上皮可以通过微生物