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La degradazione di carboidrati complessi e altre macromolecole da parte dei batteri dell'intestino umano genera microrganismi che i germi vicini utilizzano per la respirazione anaerobica. In ogni caso, non è chiaro se l'alimentazione incrociata di altri composti alimentari nell'orecchio può favorire reazioni redox a rendimento energetico.
Il 4 agosto 2025, i ricerca dell'università di Yale hanno pubblicato uno studio titolato "alimentazione incrociata del metabolismo di un antiossidante alimentare migliora il metabolismo energetico anaerobico dai batteri dell'intestino umano" in Host cellulare e Microbe, un sub-diario di cella.
Lo studio ha dimostrato che l'allattamento incrociato del metabolismo dell'ergothioneina antiossidante alimentare migliora il metabolismo energetico anaerobico nei batteri dell'intestino umano.
In questo studio innovativo, il team di ricerca ha dimostrato che i batteri dell'intestino da diversi phyla sostituiscono un antiossidante alimentare comune In condizioni anaerobiche per generare energia. The simbiotic bacterium Clostridium symbiosum encodes an ergothioneinase enzyme che converte ergothioneine (un antiossidante derivato dai funghi) in the electron acceptor thiourocanic acid (TUA). The xylan-bacterium Bacteroides xylanisolvens riduce la TUA, migliora in modo significativo la sua sintesi ATP e favorisce la crescita batterica. La TUA viene prodotta e utilizzata in modo selettivo da comunità microbiche fecali umane specifiche.
In linea con le compagnie recentemente scoperte tra l'ergothioneine intestinale homeostasis e il cancro colorettale, i geni dell'ergothioneinasi sono risultati arricchiti in modo significativo in metagenomi fecali da pazienti con cancro colorettale.
Questi risultati congiunti rivelano come l'alimentazione incrociata di sostanze nutritive antiossidanti simbiotiche migliora il metabolismo energetico microbico, spiegando in modo potenziale le differenze interindividuali nel rischio di malattia. Specifico:
L'ergothioneinasi di C. symbiosum trasforma l'ergothioneina alimentare in TUA;
B. xylanisolvens utilizza TUA come accettatore di elettroni, aumentando la produzione di ATP di 2.3 volte rispetto ai controlli;
La dinamica di TUA mostra modelli di produzione/consumo selettivi su microbiomes umani.
In particolare, l'asse metabolismo di ergothioneine-TUA è stato particolarmente attivo nei pazienti CRC, con l'inscatolamento del gene dell'ergothioneinasi e la tendenza della malattia (p<0.01). Questo meccanismo di alimentazione incrociata a base redox può essere un nuovo collegamento tra antiossidanti alimentari, ecologia microbica intestinale e sensibilità al cancro.
Clostridium symbiosum metabolizza ergothioneine (EGT) in acido tiourocanico (TUA);
TUA può essere utilizzata da Bacteroides xylanisolvens per migliorare la sua crescita anaerobica e sintesi ATP;
Le comunità microbiche fecali umane possono convertire EGT in TUA ridotta attraverso l'alimentazione incrociata del metabolismo;
I geni per la produzione di TUA sono arricchiti in metagenomi fecali di pazienti con cancro colorettale.
Tutti questi risultati dimostrano che l'alimentazione incrociata simbiotica di nutrienti antiossidanti migliora il metabolismo energetico microbico-un meccanismo che può dare una risposta alla diversità interindividuale nella sensibilità al rischio di malattia.
Collegamento carta: https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(25)00280-X
