《International Dairy Journal》：Whey protein and stevia differentially alter gut microbiota composition and microbial metabolism of adults with metabolic syndrome in an in vitro human colonic model
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代谢综合征患者肠道菌群受乳清蛋白和甜叶菊影响研究。采用体外人类结肠模型结合基因组学和代谢组学分析，发现乳清蛋白显著改变菌群β多样性，增加拟杆菌和乳酸乳球菌，而甜叶菊虽未显著影响菌群结构，但能抵消乳清蛋白的促益菌群效应。代谢组学显示脂肪酸和氨基酸代谢关键物差异调节。研究揭示两者对肠道菌群及代谢的差异化作用，需进一步机制探索。
Natalie Noble|张诗琪|郭超|陈莉|张欢|朱江江
美国俄亥俄州立大学人类科学系人类营养项目，哥伦布，OH 43210
摘要
代谢综合征以多种代谢风险因素的聚集为特征，日益成为公共卫生领域的关注焦点。最新研究表明，它与肠道菌群失调、肠道通透性增加、慢性炎症和胰岛素抵抗有关。乳清蛋白能够促进益生菌的生长和微生物多样性，而常添加到乳清中的无热量甜味剂甜菊糖可能会破坏肠道微生物群的平衡，并抵消乳清的积极作用。本研究使用体外人类结肠模型、基因组学和代谢组学方法，探讨了乳清和甜菊糖对代谢综合征患者肠道微生物群组成的影响。Bray-Curtis差异性分析显示，乳清显著改变了肠道的β多样性，而甜菊糖虽未产生明显影响，但能抵消乳清引起的变化。两者均改变了特定属和种的组成：乳清显著增加了Bacteroides和Lactococcus的数量，而甜菊糖则增加了Streptococcus salivarius和Bacteroides的数量。代谢组学分析揭示了关键代谢物（包括必需脂肪酸和氨基酸）的调节机制。这些发现表明，乳清和甜菊糖对肠道微生物群和代谢具有不同的影响，值得进一步深入研究。
部分内容摘录
引言
代谢综合征（MetS）是一组相互关联的风险因素，会增加2型糖尿病（T2D）和心血管疾病的风险，在现代社会中已成为日益普遍的健康问题。针对代谢综合征患者的营养干预措施在管理和预防该疾病方面起着关键作用。在具有潜在健康益处的营养补充剂中，乳清蛋白分离物（WPI）备受关注
化学试剂
稳定的同位素标记氨基酸混合物（20种氨基酸，U-13C含量97–99%，U-15N含量97–99%）购自Cambridge Isotope Laboratories（美国马萨诸塞州Tewksbury）。HPLC-MS级别的乙腈、乙酸铵、甲酸和乙酸购自Fisher Scientific（美国宾夕法尼亚州匹兹堡）。
肠道细菌分离
本研究由三名患有代谢综合征的成年人（2名男性和1名女性，年龄34.5 ± 5.8岁，BMI 34.4 ± 2.3，腰围1.12 ± 0.12米，收缩压16.4 ± 1.2千帕，舒张压11.3 ± 0.9千帕）提供新鲜粪便样本
乳清蛋白分离物（WPI）和甜菊糖对肠道微生物群β多样性的不同影响
在本研究中，我们使用了两套三阶段、自动化的计算机控制体外 HCM系统（双HCM系统），观察WPI和甜菊糖处理对肠道微生物群组成的影响。我们首先通过Bray-Curtis差异性指标比较了WPI和甜菊糖处理对肠道微生物群β多样性的影响。β多样性用于衡量不同样本间微生物组成的差异，从而了解肠道内微生物群落的差异
讨论
本研究揭示了乳清蛋白分离物单独使用及其与甜菊糖联合使用对代谢综合征患者肠道微生物群组成和微生物代谢的不同影响。研究结果表明，乳清蛋白可能通过促进有益菌属的生长、增加微生物多样性以及增强生物活性代谢物的产生来改善肠道微生物群。然而，添加甜菊糖似乎会减弱其中的一些有益效果
作者贡献声明
陈莉：撰写、审稿与编辑、方法学部分。郭超：撰写、审稿与编辑、方法学、实验设计、数据管理。张诗琪：撰写、审稿与编辑、软件应用、方法学、数据管理。Natalie Noble：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、方法学、实验设计、数据分析、数据管理。朱江江：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、资源获取、项目协调、资金申请、概念构思。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知财务利益或个人关系。
致谢
本研究部分得到了美国国立卫生研究院下属的国家普通医学科学研究所（National Institute of General Medical Sciences）的资助，资助编号为R35GM133510。
