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。 2021年3月22日,9 (1):66。
doi: 10.1186 / s40168 - 020 - 00996 - 6。

直接影响人类肠道微生物群的常用饮食乳化剂

Sabrine欧那密1, 艾米莉Viennois2, 安德鲁·T Gewirtz3, Benoit Chassaing4
从属关系
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直接影响人类肠道微生物群的常用饮食乳化剂

Sabrine欧那密et al。 微生物组。 。
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文摘

背景:流行病学证据和动物研究表明膳食乳化剂在导致与肠道炎症相关疾病的患病率增加,包括炎性肠道疾病和代谢综合征。特别是两个合成乳化剂,羧甲基纤维素,聚山梨醇酯80,深刻影响肠道菌群,促进肠道炎症和疾病有关。相比之下,其他食品添加剂与乳化特性的程度可能会影响肠道微生物群组成和功能目前还不清楚。

方法:来帮助填补这一知识空缺,我们这里检查人类微生物群,在多大程度上保持MiniBioReactor数组中的体外模型,影响了20个不同的常用饮食乳化剂。微生物群密度、组合、基因表达和炎性潜力(生物活性脂多糖和鞭毛蛋白)每天测量。

结果:根据先前的研究,羧甲基纤维素和聚山梨酯80诱导一个持久的看似对微生物群组成和功能产生不利影响。虽然许多其他18添加剂测试影响的相似程度,一些如卵磷脂、微生物群在这个模型没有显著影响。特别鲜明的不利影响被观察到在应对各种卡拉胶和牙龈,改变微生物群密度、成分、和炎性分子的表达。

结论:这些结果表明,众多,但不是全部,常用的乳化剂可以直接改变肠道微生物群的方式将促进肠道炎症。此外,这些数据表明,临床试验需要减少的使用是最有害的化合物的乳化剂的使用没有或低对微生物群的影响。视频摘要。

关键词:食品乳化剂;肠道微生物群;炎症性肠病;肠道炎症。

利益冲突声明

作者宣称没有利益冲突。

数据

图1
图1
饮食乳化剂对细菌密度的影响。在治疗细菌密度被qPCR评估(一个)和后处理阶段(b)。计算曲线下面积(AUC)增加和减少细菌密度,如图S2和详细的“方法”部分。数据的手段±S.E.米,与单个数据点代表(N =3). *P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后
图2
图2
饮食乳化剂对微生物群组成的影响。分析了微生物群组成16 s rRNA基因测序和β多样性是通过使用Jaccard QIIME2管道计算矩阵。一个主坐标分析(PCoA) Jaccard矩阵的所有时间点和治疗分析的三个独立的实验。点是颜色的时间点。b,cPCoA Jaccard矩阵的所有时间点的三个独立实验的未经处理的MBRA钱伯斯和彩色的时间点(b)或实验(c)。d- - - - - -f主坐标分析(PCoA) Jaccard矩阵的所有时间点和治疗从每个独立的实验分析。点是彩色的治疗。N =3
图3
图3
饮食乳化剂对微生物群组成的影响。分析了微生物群组成16 s rRNA基因测序和β多样性是通过QIIME2计算管道使用Jaccard矩阵(一个,b)和未加权的UniFrac距离(c,d)在治疗期间(一个,c)和后处理阶段(b,d)。曲线下面积(AUC)计算,详细如图S2和“方法”部分。数据的手段±S.E.米,与单个数据点代表(N =3). *P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后
图4
图4
饮食乳化剂对微生物群的多样性。分析了微生物群组成16 s rRNA基因测序和α多样性是通过QIIME2计算管道使用均匀度指数(一个,b)和观察到的辣子鸡的数量(c,d)在治疗期间(一个,c)和后处理阶段(b,d)。计算曲线下面积(AUC)α多样性的增加和减少,如图S2和详细的“方法”部分。数据的手段±S.E.米,与单个数据点代表(N =3). *P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后
图5
图5
饮食乳化剂对微生物群组成的影响在不同分类水平。一个分析了微生物群组成16 s rRNA基因测序和分类分析计算通过QIIME2管道在订单级别(144 - h时间点)。b分析了微生物群组成16 s rRNA基因测序和分类分析计算通过QIIME2管道在属级(144 - h时间点)。只有12多属表示,从更丰富(左上),最丰富(右下角)。数据的手段±S.E.米,与单个数据点代表(N =3). *P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后
图6
图6
膳食乳化剂对表达的影响microbiota-derived炎性分子。Microbiota-derived炎性分子的表达进行了分析使用HEK细胞TLR4表达或TLR5为了量化生物活性水平的脂多糖(LPS) (一个,b)和鞭毛蛋白(警察)(c,d),分别在治疗(一个,c)和后处理阶段(b,d)。曲线下面积(AUC)计算,详细如图S2和“方法”部分。数据的手段±S.E.米,与单个数据点代表(N =3). *P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后
图7
图7
饮食乳化剂对体外微生物群的影响metatranscriptomes。总RNA提取MBRA悬挂在120 - h时间收集点和RNA序列。一个HUMAnN2计划是用于配置大量的微生物途径和基因家族,和成绩单表相比相对丰度是为每个样本生成和使用主坐标分析Bray-Curtis距离。bBray-Curtis距离分隔每个样本控制(治疗)微生物群,商议决定。数据的手段±S.E.米,与单个数据点代表(N =3). *P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后
图8
图8
全球成分和功能性食品乳化剂对人类微生物群的影响。热图可视化的膳食乳化剂对细菌密度的影响(图。1),微生物群组成(β(在图3)和α(图。4)多样性),表达microbiota-derived炎性分子(在图6),和metatranscriptome(在图7)人类微生物群。*P< 0.05相比治疗组,由单向方差分析纠正为多个比较Bonferroni测试后。乳化剂列出的最低最高(左)(右)影响微生物群组成和功能
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