【摘 要】
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双歧杆菌是人类肠道中最重要的菌群,肠道中双歧杆菌的丰度被认为是人体健康状况的重要指标.虽然双歧杆菌在婴儿肠道中占据主导地位,在成人肠道中的数目降至较低水平.肠道环境中的营养-生态位被认为是决定肠道菌群丰度及分布的重要因素.目前大量的肠道菌群基因组序列数据的公布,为研究肠道菌群尤其是双歧杆菌的营养-生态位提供了前所未有的资源.为了研究双歧杆菌在肠道菌群中最有利的底物,我们比较了25株双歧杆菌基因组与
【机 构】
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中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083
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双歧杆菌是人类肠道中最重要的菌群,肠道中双歧杆菌的丰度被认为是人体健康状况的重要指标.虽然双歧杆菌在婴儿肠道中占据主导地位,在成人肠道中的数目降至较低水平.肠道环境中的营养-生态位被认为是决定肠道菌群丰度及分布的重要因素.目前大量的肠道菌群基因组序列数据的公布,为研究肠道菌群尤其是双歧杆菌的营养-生态位提供了前所未有的资源.为了研究双歧杆菌在肠道菌群中最有利的底物,我们比较了25株双歧杆菌基因组与典型人类肠道菌群的糖苷水解酶的分布情况.结果发现双歧杆菌糖苷水解酶含有最少的信号肽,对胞外碳水化合物的获取能力较弱；但是双歧杆菌基因组中参与淀粉利用的糖苷水解酶比例远高于肠道菌群平均水平.利用B.longum subsp.longum BBMN68作为代表,研究糖苷水解酶的分布及组成.结果显示,BBMN68糖苷水解酶的组成与双歧杆菌属总体水平相似；参与淀粉利用的糖苷水解酶在所研究的25株双歧杆菌基因组中保守存在,而其他类型糖苷水解酶具有菌株或者菌种间的特异性.通过碳水化合物代谢途径的重构,发现BBMN68仅具有利用淀粉类化合物的完整途径,对其他类碳水化合物的利用途径不完整.通过蛋白质组学及转录组学证明了预测基因及其编码蛋白参与淀粉类化合物利用.本研究证明淀粉是人类肠道中双歧杆菌最普遍的碳源.由于人类对淀粉的消化能力,只有较低量的淀粉到达双歧杆菌生存位置-结肠,这是决定成人肠道较低丰度双歧杆菌的重要因素.
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