Khám phá Tác dụng của đường fos đối với vi khuẩn đường ruột

Đường fos hay còn gọi là Fructooligosacarit (FOS) là một nhóm prebiotic nổi tiếng và được coi là có tác dụng kích thích sự phát triển của bifidobacteria trong ruột. Các nghiên cứu trước đây tập trung vào sự kích thích tăng trưởng của Bifidobacterium, nhưng họ không nghiên cứu thêm về thành phần bifidobacterial và các loài cụ thể được kích thích. Trong nghiên cứu này, chuột được cho ăn FOS với các liều khác nhau trong bốn tuần và thành phần của microbiota trong phân, đặc biệt là Bifidobacterium, đã được phân tích bằng cách giải trình tự vùng V3-V4 và gen GroEL trên nền tảng MiSeq. Trong nhóm dùng liều cao, sự phong phú tương đối của Actinobacteria đã tăng đáng kể, chủ yếu được đóng góp bởi Bifidobacterium. Ở cấp độ chi, sự phong phú tương đối của Blautia và Coprococcus cũng được tăng lên đáng kể. Thông qua trình tự chuỗi, 14 loài Bifidobacterium đã được xác định, trong đó B. pseudolongum có nhiều nhất. Sau khi điều trị nguyên liệu thực phẩm chức năng từ FOS, B. pseudolongum gần như trở thành loài bifidobacterial duy nhất (> 95%). Các chủng B. pseudolongum đã được phân lập và chứng minh khả năng chuyển hóa đường fos bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC). Do đó, chúng tôi đã suy luận rằng nguyên liệu FOS đã kích thích đáng kể sự phát triển của B. pseudolongum ở chuột. Các nghiên cứu sâu hơn là cần thiết để tiết lộ cơ chế chọn lọc giữa thực phẩm chức năng FOS và B. pseudolongum, điều này sẽ giúp chúng ta hiểu về các nguyên tắc cơ bản giữa carbohydrate chế độ ăn uống và sức khỏe của vật chủ.

Các nghiên cứu khoa học:

Đường ruột là môi trường sống quan trọng của vi khuẩn; đại tràng chứa hơn 1012 vi khuẩn mỗi gram, chủ yếu là vi khuẩn kỵ khí. Vi khuẩn đường ruột đóng vai trò quan trọng đối với sức khỏe của ruột già. Trong số hơn 1000 loài, nhiều loài có lợi cho sức khỏe con người, trong khi một số loài có hại, sản sinh độc tố và gây bệnh. Tinh bột kháng, chất xơ và oligosacarit trong thực phẩm có thể đến thành công ruột già và được vi khuẩn đường ruột sử dụng làm nguồn năng lượng và các chất dinh dưỡng thiết yếu. Các chất chuyển hóa kết quả, như axit béo chuỗi ngắn, có lợi cho sức khỏe đường ruột.

Bifidobacteria được biết là có liên quan chặt chẽ với sức khỏe đường ruột và thường được sử dụng làm men vi sinh tăng cường sức khỏe. Một số carbohydrate trong thực phẩm có thể thoát khỏi quá trình tiêu hóa và hấp thu ở dạ dày và ruột non, và trở thành nguồn thức ăn chính của vi khuẩn trong ruột già. Các carbohydrate không tiêu hóa kích thích có chọn lọc sự phát triển của các vi khuẩn có lợi được gọi là prebiotic, trong đó phổ biến nhất là các oligosacarit chức năng, như lactulose, fructooligosacarit (FOS) và galactooligosacarit. Trong những năm gần đây, prebiotic đã nhận được nhiều sự chú ý và mối quan hệ giữa prebiotic và microbiota đường ruột đã được nghiên cứu sâu với sự hỗ trợ của các kỹ thuật giải trình tự thông lượng cao. Các carbohydrate không tiêu hóa, đặc biệt là oligosacarit không tiêu hóa, đã được nghiên cứu mạnh mẽ. Tuy nhiên, ngày càng có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng oligosacarit không phải là chất nền độc quyền cho bifidobacteria. Hiện vẫn chưa rõ làm thế nào oligosacarit ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột, đặc biệt là những vi khuẩn có khả năng chuyển hóa oligosacarit.

FOS là một lớp prebiotic được thiết lập tốt và cho thấy hiệu quả sức khỏe có lợi cho vật chủ. Các nghiên cứu trước đây sử dụng đếm tấm, phản ứng chuỗi polymerase định lượng (qPCR) hoặc giải trình tự metagenomic đã chứng minh rằng FOS kích thích chọn lọc sự phát triển của Bifidobacterium. Tuy nhiên, không có nghiên cứu cụ thể về loài bifidobacterial nào được kích thích.

Junick và cộng sự. đã phát triển một phương pháp để định lượng các loài Bifidobacterium trong phân người bằng cách sử dụng phân tích PCR thời gian thực định lượng nhắm vào gen GroEL, trong khi Hu et al. đã phân tích thành phần bifidobacterial của người và ruột chuột bằng cách sử dụng gen GroEL thông qua giải trình tự thông lượng cao trên nền tảng MiSeq. Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, không có báo cáo nào về cộng đồng bifidobacterial ở chuột hoặc những thay đổi của nó khi điều trị bằng oligosacarit.

Trong nghiên cứu này, chuột được cho ăn nguyên liệu thực phẩm chức năng FOS với các liều khác nhau trong bốn tuần và thành phần của microbiota trong phân được phân tích bằng cách sử dụng trình tự MiSeq để đánh giá hiệu quả của điều trị FOS. Hơn nữa, các cộng đồng bifidobacterial đã được phân tích để tiết lộ mối quan hệ giữa FOS và các loài Bifidobacterium cụ thể.