Forskere identificerer en ny måde, hvorpå tarmbakterier nedbryder komplekse sukkerarter

Nyt lys er blevet kastet over menneskelige tarmbakteriers funktion, som kan hjælpe med at udvikle medicin i fremtiden for at forbedre sundhed og velvære.

Forskere har fundet ud af, at enkelte mikroorganismer i den menneskelige tarm har evnen til at adskille de mest komplekse kulhydrater i vores kost.

Det er første gang, at en sådan opdagelse er blevet gjort, og det er håbet, at dette kan bruges til en dag at identificere nye præ- og pro-biotiske produkter for at forbedre folks sundhed.

Anført af professor Harry Gilbert, fra Institute for Cell and Molecular Biosciences ved Newcastle University, Storbritannien, undersøgelsen offentliggøres i dag i det førende akademiske tidsskrift, Natur .

Bakterier i tyktarmen - den menneskelige tarm - har stor indflydelse på sundhed og fysiologi, da de hjælper med at nedbryde stoffer i mad, som vi ikke kan fordøje, såsom stivelse og fiber.

Den vigtigste kilde til næringsstoffer til tarmbakterierne er kulhydrater fra den menneskelige kost, som kroppen ikke er i stand til at metabolisere.

Det mest komplekse af disse kulhydrater er plantepolysaccharidet, 'rhamnogalacturonan II (RG-II)', som også kan findes ved forhøjede niveauer i rødvin.

Tidligere troede man, at kun grupper af bakterier ville være i stand til at metabolisere og nedbryde RG-II, afspejler dens komplekse struktur. Imidlertid, denne forskning viser, at enkelte organismer til stede i tarmen også har evnen til at gøre dette.

Professor Gilbert sagde:"Vores forskning rapporterer, hvordan en meget kompleks biologisk proces i kroppen opnås.

"Dette er et spændende skridt fremad i forståelsen af, hvordan tarmbakterier hos mennesker fungerer og har konsekvenser for fremtidig forskning."

Teamet af internationale forskere fandt ud af, at RG-II metaboliseres gennem virkningen af ​​en type bakterieenzym, kendt som glycosidhydrolaser, som målretter mod de komplekse kulhydrater sukker i tyktarmen.

Bakterierne, der kan metabolisere RG-II, indeholder flere gener, der koder for proteiner, der tidligere ikke havde kendt virkning før nu. Gruppen har vist, at syv af disse gener producerer glycosidhydrolaser - som deler den glycosidiske binding, der forbinder sukkerarter i polysaccharider - og bidrager til nedbrydningen af ​​RG -II.

Hver af disse syv glycosidhydrolaser er stiftende medlemmer af en ny enzymfamilie. Tre af glycosidhydrolaser, der bidrager til nedbrydning af RG-II, bryder glykosidbindinger, der ikke tidligere har vist sig at være modtagelige for biologisk angreb, og disse enzymer udviser nye katalytiske funktioner.

Professor Gilbert sagde:"Denne undersøgelse har potentielle anvendelser som forståelse af, hvordan dette meget komplekse kulhydrat, som er en integreret del af vores kost, er udnyttet giver muligheder for at udvikle nye præ- og pro-biotiske strategier til forbedring af menneskers sundhed.

"Der er meget mere spændende arbejde, der skal udføres på dette område. For fuldt ud at forstå de mekanismer, hvormed komplekse kulhydrater udnyttes af menneskelige tarmbakterier, er relevant for medicin, da dette mikrobielle samfund har en betydelig indvirkning på kroppen."