Влияние добавок кальция на состав и активность микробиома кишечника при ферментации инулина in vitro
Введение
Микробиом кишечника играет ключевую роль в доступности микронутриентов в желудочно-кишечном тракте. Однако влияние пребиотических волокон и лактозы на ферментацию в толстой кишке в присутствии микронутриентов и при различных уровнях pH остается недостаточно изученным.
Цель
Исследовать влияние различных солей кальция (фосфата кальция (CaPi), цитрата кальция (CaCi) и карбоната кальция (CaCa)) на состав и метаболизм микробиома кишечника при ферментации инулина и лактозы в условиях различных градиентов pH толстой кишки in vitro.
Методы
Исследование проводилось с использованием модели in vitro с тремя градиентами pH (низкий, средний, высокий). Оценивались:
- разнообразие микробиома (наблюдаемые ASV и индекс Шеннона);
- изменения в составе микробиома через 6 и 24 часа ферментации;
- продукция короткоцепочечных жирных кислот (SCFA).
Результаты
Градиент pH оказал значительное влияние на разнообразие микробиома (p < 0,05). Через 24 часа все соли кальция значимо изменяли бета-разнообразие (скорректированное p < 0,05). Основные изменения:
- CaPi увеличивал содержание Leuconostoc через 6 часов и Blautia при высоком pH через 24 часа, снижая Bacteroides на всех уровнях pH.
- CaCi и CaCa уменьшали количество Bacteroides в зависимости от pH.
- Bifidobacterium сохранял долю >1% независимо от условий.
Продукция SCFA зависела от типа кальция: CaCi увеличивал ацетат при низком и высоком pH, а CaPi и CaCa усиливали продукцию лактата при среднем и низком pH.
Выводы
Соли кальция по-разному влияют на состав и метаболизм кишечного микробиома в зависимости от pH среды. Полученные данные расширяют понимание влияния богатой кальцием диеты на микробиом и его активность.
Термины и сокращения:
- ASV – Amplicon Sequence Variant (вариант ампликонной последовательности).
- SCFA – Short-Chain Fatty Acids (короткоцепочечные жирные кислоты).
- CaPi – calcium phosphate (фосфат кальция).
- CaCi – calcium citrate (цитрат кальция).
- CaCa – calcium carbonate (карбонат кальция).