Nature：分解複雜多糖，腸道單菌群上演「多面手」技能！

伴隨著生物技術的不斷發展以及對腸道微生物了解的深入，研究人員已經發現了腸道微生物的眾多功能，這將有助於今後的藥物開發，進一步改善人類健康，為人類提供更多的福祉。

科學家發現，人類腸道中的單一微生物菌群能夠分解我們飲食中最複雜的碳水化合物。

這樣的研究結果還是第一次被報道，研究人員希望未來能夠利用此現象處理一些生物製品以進一步增強人體健康。

研究由英國紐卡斯爾大學細胞與分子生物學研究所的Harry Gilbert教授領導，研究結果本周三發表在主要學術期刊《自然》上。

大腸中的細菌（人類腸道微生物）對人體健康和生理有重大影響，因為它們有助於分解食物中不能消化的物質，如澱粉和纖維。

腸道微生物可利用的營養物質的主要來源是人體飲食中的碳水化合物，這些碳水化合物人體本身是無法代謝的。

這些碳水化合物中最複雜的是植物多糖—紅細胞半乳糖醛酸II（RG-II），其在紅葡萄酒中的含量很高。

科學家以前認為只有一組細菌能夠代謝和分解RG-II，反映其複雜的結構。 然而，這項研究結果表明，腸道中存在的單一生物體也具有分解RG-II的能力。

Gilbert教授說：「我們的研究報告揭示了一個複雜的生物代謝過程是如何在體內進行的。掌握人類腸道微生物在體內的工作過程是令人激動地一步，並且對未來的研究具有重要的影響和意義。」

國際研究團隊發現RG-II被一種稱為糖苷水解酶的細菌酶分解，這種細菌酶靶向大腸中的複合碳水化合物。團隊研究人員證明可以代謝RG-II的細菌含有幾種編碼迄今為止沒有已知作用的蛋白基因。該團隊已經表明，這些基因中有七個產生糖苷水解酶，這七種糖苷水解酶中的每一種都是新型酶家族的成員。 糖苷水解酶水解多糖的糖苷鍵，並且有助於RG-II的分解，這些酶顯示出新的催化功能。

Gilbert教授說：「這項研究具有巨大的應用潛力，因為這種高度複雜的碳水化合物，是我們飲食中不可或缺的組成部分，了解這些複雜的碳水化合物提供了開發新的生物策略來改善人類健康的機會。這方面還有更多令人期待的工作要做，要充分了解人類腸道微生物利用複雜碳水化合物的機制以及與藥物間的聯繫，因為這種微生物菌落對身體有重大的影響。」（轉化醫學網360zhyx.com）

Complex pectin metabolism by gut bacteria reveals novel catalytic functions

Nature. Doi: 10.1038/nature21725