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Study reveals link between starch digestion gene, gut bacteria

一项新发现的基因变异和肠道微生物群之间的关系可以帮助营养学家个性化他们的建议。

康奈尔大学(Cornell university)的一项新研究显示,拥有大量AMY1基因拷贝的人,其肠道和口腔细菌的某一特征与该基因高度相关。AMY1基因表达一种分解淀粉的唾液酶。

当更多的唾液酶(称为淀粉酶)可用时,一种叫做瘤胃球菌科的细菌在肠道中增殖。这种细菌能够分解抗性淀粉,因此可以被消化,而人类淀粉酶无法做到这一点。分解这些难以消化的淀粉可以提供营养。

在史前时期和之后,当热量缺乏时,如寒冷季节和饥荒时,拥有更多这种基因副本的人可能会受益。

“它很可能提供了额外的淀粉营养,”营养科学部助理教授安吉拉·普尔(Angela Poole)说,她是4月10日发表在《细胞宿主与宿主》(Cell Host &)杂志上的一项研究的主要作者的微生物。

德国马克斯普朗克发展生物学研究所(Max Planck Institute for Developmental Biology)所长、康奈尔大学(Cornell university)分子生物学和遗传学系前院长露丝·利(Ruth Ley)是这项研究的高级作者。

普尔说,研究结果表明需要个性化的营养,医学专家在给病人提供饮食建议时可以考虑病人的AMY1基因拷贝数。其他研究人员已将该基因与葡萄糖对膳食的反应、胰岛素抵抗和体重指数联系起来。

此外,AMY1基因的拷贝数越高,口腔中与牙龈疾病牙周炎相关的卟啉单胞菌(Porphyromonas)的水平也越高,不过还需要更多的研究来区分原因或巧合。

在这项研究中,普尔和他的同事们对英国近1000人的现有基因和粪便样本数据进行了研究。他们正在寻找证据,证明AMY1基因拷贝数是否会影响微生物群;他们研究了100名英国人的一个子集的结果,其中50人的预测拷贝数较高(前5%),50人的预测拷贝数较低(后5%)。

普尔说:“高(AMY1基因)拷贝数与某种特定的肠道细菌有关。

普尔随后测定了来自纽约伊萨卡的100多人体内AMY1的拷贝数。她发现了2到30份的分发。该团队还收集了粪便数据,并确定了与高和低AMY1基因拷贝数相关的细菌。

这些研究参与者中有25人随后接受了为期两周的标准化饮食。“我想确保他们吃的是一样的东西,而且他们吃的是淀粉,”普尔说。之后,研究小组收集了唾液和粪便样本,发现在肠道中,结果与英国人口研究的结果相符。

这项研究由大卫和露西尔·帕卡德基金会、阿诺德和梅布尔·贝克曼基金会、国家科学基金会、哈特韦尔基金会和马克斯·普朗克学会资助。

康奈尔纪事报
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