肠道菌群通过AlsE酶利用替代甜味剂D-阿洛酮糖

摘要

本研究系统性地绘制了AlsE酶（D-阿洛酮糖-6-磷酸3-差向异构酶）——目前已知唯一代谢阿洛酮糖的细菌酶——在85,202个细菌基因组中的分布图谱。仅116种细菌被检测到携带该酶，约15.8%的健康人体肠道宏基因组含有alsE。实验证实无害梭菌（Clostridium innocuum）可通过AlsE代谢阿洛酮糖，而拥有alsE的大肠杆菌无法单独以阿洛酮糖为碳源生长。这些发现表明肠道菌群发酵阿洛酮糖的能力极为有限，支持其良好的胃肠道耐受特性。

关键发现

• AlsE仅在筛选的85,202个细菌基因组中的116种中被鉴定到——系统发育分布极为狭窄。
• 3,079个健康人体肠道宏基因组中仅约15.8%携带alsE，意味着大多数个体的菌群无法高效发酵阿洛酮糖。
• 实验证实无害梭菌（Clostridium innocuum）是通过AlsE代谢阿洛酮糖的菌株；携带alsE的大肠杆菌在无异源过表达的情况下，无法以阿洛酮糖作为唯一碳源生长。
• 有限的发酵能力支撑了阿洛酮糖的低热量特性，并解释了其相较于糖醇类更优的胃肠道耐受性。
• 研究结果为个性化营养开辟了新视角：检测肠道alsE可预测个体对阿洛酮糖的血糖和消化反应。

行业意义

该研究直接回应了消费者和监管机构关于阿洛酮糖最常见的疑问："它在肠道里会发生什么？"答案是——大多数人肠道菌群对其发酵极少——这一结论强化了阿洛酮糖的安全性和消化舒适度。对于生产商而言，这项经过同行评审的证据为围绕阿洛酮糖低消化率的清洁标签传播提供了科学支撑，并将其与糖醇类区分开来——后者被广泛发酵，常伴随腹胀和肠胃不适。

阅读完整论文： Communications Biology | DOI: 10.1038/s42003-025-07012-x