Микробиологи Бирмингемского университета обнаружили, что фермент, обычно не связанный с деятельностью микроорганизмов в кишечнике человека, играет важную роль в том, как некоторые бактерии получают доступ к ключевым питательным веществам, содержащимся в грудном молоке. Результаты, опубликованные в Nature Communications, дают новое представление о предпочтениях бактерий в питании, которые важны для типичной микробиоты кишечника младенцев.
Фермент PNGaseA обычно используется в других процессах у животных и растений, например для переработки важных компонентов клеток. Однако в данном случае доктор Люси Крауч и ее команда обнаружили, что этот фермент играет ключевую роль в способности бактерий питаться определенными видами сахаров в грудном молоке, которые стимулируют рост бифидобактерий у младенцев.
Некоторые виды бифидобактерий вырабатывают этот фермент, чтобы питаться особыми сахарами, которые содержатся в коротких белковых цепочках и должны быть отделены от них, чтобы их можно было использовать в качестве пищи.
Изучение фермента PNGaseA также помогло группе исследователей понять, насколько важны некоторые малоизученные питательные вещества для поддержания здорового микробиома. Команда обнаружила, что фермент PNGaseA, вырабатываемый некоторыми видами бифидобактерий, расщепляет только сахара, содержащиеся в коротких белковых цепочках, которые присутствуют в грудном молоке, но отсутствуют в молочных смесях.
Доктор Люси Крауч, ведущий автор исследования, сказала: «Это удивительное открытие показывает, насколько сложным является микробное сообщество младенцев, находящихся на грудном вскармливании. Мы были искренне удивлены, узнав, что PNGaseA используется кишечными бактериями для получения питательных веществ и способствует формированию здорового микробного сообщества. Мы знаем, что некоторые компоненты грудного молока пока невозможно синтезировать и использовать в качестве ингредиентов для детских смесей. Изучение компонентов, которые способствуют формированию "здоровых" бактерий, поможет найти решение, позволяющее максимально приблизить состав детской смеси к грудному молоку и обеспечить естественный микробиом кишечника младенца всем необходимым для его формирования и развития».
Профессор Рамон Уртадо-Герреро, соавтор работы, сказал: «Это исследование также позволило впервые получить структуру фермента PNGase, связанного с N-гликопептидом, и показать, что он распознает как сахар, так и присоединенный к нему белковый фрагмент. Это дает представление о том, как другие PNGase, в том числе PNGaseF и другие ферменты PNGaseA, могут распознавать свои мишени».
Эта первая характеристика того, как фермент PNGaseA высвобождает определенные питательные вещества в грудном молоке. Последующие исследования помогут расширить наши знания о том, как грудное молоко способствует формированию здорового микробного сообщества у младенцев. Полученные результаты помогут в разработке смесей, чтобы дети, не имеющие доступа к грудному молоку, могли получать пользу от пребиотиков.
[Фото: freepic-diller / magnific]
