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常见的食品防腐剂对肠道微生物群有意想不到的影响
转载 发布时间:2024-02-05 浏览次数: 178 来源: 生物通

核心提示:细菌产生一种叫做细菌素(bacteriocins)的化学物质来杀死微生物的竞争对手。这些化学物质可以作为天然防腐剂,杀死食物中潜在的危险病原体。


  科学家发表的一项新研究发现,作为食品防腐剂的最常见的一类抗生素对病原体和保持我们健康的共生肠道细菌都有重要的作用。


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  食品制造商经常在食品中添加防腐剂以保持新鲜。这些防腐剂的主要目的是杀死可能分解和破坏食物的微生物。几个世纪以来,糖、盐、醋和酒精等常见添加剂一直被用作防腐剂,但现代食品标签上显示了更多不熟悉的成分,如苯甲酸钠、丙酸钙和山梨酸钾。

  细菌产生一种叫做细菌素(bacteriocins)的化学物质来杀死微生物的竞争对手。这些化学物质可以作为天然防腐剂,杀死食物中潜在的危险病原体。蓝硫肽是一类细菌素,具有特别有效的抗菌特性,被食品工业广泛使用,并被称为“lantibiotic”(蓝硫肽和抗生素的科学组合)。

  然而,尽管它们被广泛使用,但人们对这些抗生素如何影响食用它们的人的肠道微生物群知之甚少。肠道中的微生物生活在一个微妙的平衡中,共生细菌通过分解营养物质、产生代谢物,以及重要的是保护人体免受病原体的侵害,为身体提供了重要的益处。如果太多的共生菌被抗微生物食品防腐剂不加选择地杀死,机会致病菌可能会取而代之,造成严重破坏——结果并不比一开始就吃了受污染的食物好。

  对有益菌和有害菌的影响

  芝加哥大学的科学家发表在ACS化学生物学杂志上的一项新研究发现,一种最常见的抗生素对病原体和维持我们健康的共生肠道细菌都有强有力的作用。

  乳酸链球菌素(Nisin)是一种很受欢迎的抗生素,从啤酒、香肠到奶酪和蘸酱都有使用。它是由生活在奶牛乳腺中的细菌产生的,但人类肠道中的微生物也会产生类似的抗生素。芝加哥大学的Zhenrun “Jerry” Zhang博士想研究这种天然产生的抗生素对共生肠道细菌的影响。

  Zhang说:“Nisin本质上是一种抗生素,已经添加到我们的食物中很长时间了,但它如何影响我们的肠道微生物还没有得到很好的研究。尽管它可能在防止食物污染方面非常有效,但它也可能对我们的人体肠道微生物产生更大的影响。”

  他和他的同事们挖掘了人类肠道细菌基因组的公共数据库,并确定了产生六种不同的肠道衍生抗生素的基因,这些抗生素与nisin非常相似,其中四种是新的。然后,他们与Wilfred A. van der Donk博士合作,获得了这些抗生素的不同版本,以测试它们对病原体和共生肠道细菌的影响。研究人员发现,虽然不同的抗生素有不同的效果,但它们都能杀死病原体和共生细菌。

  “这项研究首次表明,肠道共生体对抗生素敏感,有时比病原体更敏感。鉴于目前食物中抗生素的含量,它们很可能也会影响我们的肠道健康。”

  利用抗生素的力量

  Zhang还研究了抗生素中肽的结构,更好地了解它们的活性,了解如何更好地利用它们的抗菌特性。例如,在另一项研究中,Zhang所在的Eric Pamer实验室表明,一个由四种微生物组成的联合体,包括一种产生抗生素的微生物,有助于保护小鼠免受耐抗生素肠球菌感染。他们还在研究耐抗生素基因在不同人群中的流行情况,以更好地了解这些细菌是如何在不同条件和饮食下在肠道中定植的。

  “抗生素和产生抗生素的细菌似乎并不总是对健康有益,所以我们正在寻找方法来对抗潜在的不良影响,同时利用它们更有益的抗菌特性,”Zhang说。

  参考文献

  Activity of Gut-Derived Nisin-like Lantibiotics against Human Gut Pathogens and Commensals

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