Утилизация альтернативного подсластителя D-аллюлозы кишечной микробиотой посредством AlsE

Краткое содержание

В данном исследовании систематически картирован фермент AlsE (D-аллюлозо-6-фосфат-3-эпимераза) — единственный известный бактериальный фермент, метаболизирующий аллюлозу, — на материале 85 202 бактериальных геномов. Фермент был обнаружен лишь у 116 видов бактерий, и примерно 15,8% метагеномов здорового кишечника человека содержали alsE. Экспериментально подтверждено, что Clostridium innocuum метаболизирует аллюлозу через AlsE, тогда как E. coli, обладающая alsE, не могла расти на одной аллюлозе. Эти данные указывают на поразительно ограниченную способность кишечной микробиоты ферментировать аллюлозу, что подтверждает её благоприятный профиль желудочно-кишечной переносимости.

Ключевые выводы

• AlsE был обнаружен лишь у 116 из 85 202 проанализированных бактериальных геномов — чрезвычайно узкое филогенетическое распространение.
• Только около 15,8% из 3 079 метагеномов здорового кишечника человека содержали alsE, что означает, что микробиом большинства людей не способен эффективно ферментировать аллюлозу.
• Clostridium innocuum экспериментально подтверждён как метаболизатор аллюлозы через AlsE; E. coli с alsE не росла на аллюлозе как единственном источнике углерода без гетерологичной сверхэкспрессии.
• Ограниченная ферментируемость подтверждает низкокалорийный профиль аллюлозы и объясняет её превосходную желудочно-кишечную переносимость по сравнению с сахарными спиртами.
• Полученные результаты открывают перспективу персонализированного питания: тестирование кишечного alsE может предсказать индивидуальную гликемическую и пищеварительную реакцию на аллюлозу.

Значимость для отрасли

Данное исследование напрямую затрагивает самый распространённый потребительский и регуляторный вопрос об аллюлозе: «что происходит в кишечнике?» Ответ — минимальная ферментация микробиомом большинства людей — укрепляет профиль безопасности и пищеварительного комфорта аллюлозы. Для производителей это рецензированное доказательство поддерживает коммуникацию в формате clean label о низкой усвояемости аллюлозы и отличает её от сахарных спиртов, которые широко ферментируются и ассоциируются со вздутием живота и желудочно-кишечным дискомфортом.

Читать полную статью: Communications Biology | DOI: 10.1038/s42003-025-07012-x