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Der Abbau komplexer Kohlenhydrate und anderer Makromoleküle durch menschliche Darm bakterien erzeugt Metaboliten, die benachbarte Mikroben für die anaerobe Atmung verwenden. Es bleibt jedoch unklar, ob die Quer fütterung anderer Nahrungs ergänzungs mittel im Darm zu energie erzeugenden Redox reaktionen führen kann.
Am 4. August 2025 ver öffentlich ten Forscher der Yale University eine Studie mit dem Titel "Metabolische Quer fütterung eines diätetischen Antioxidans verbessert den anaeroben Energie stoffwechsel durch menschliche Darm bakterien" in Cell Host & Microbe. ein Unter journal von Cell.
Die Studie ergab, dass die metabolische Quer fütterung des Nahrungs antioxidans Ergothionein den anaeroben Energie stoffwechsel in menschlichen Darm bakterien verbessert.
In dieser bahnbrechenden Studie zeigte das Forscher team, dass Darm bakterien aus verschiedenen Phyla unter anaeroben Bedingungen ein übliches Antioxidans aus der Nahrung austauschen, um Energie zu erzeugen. Das symbiotische Bakterium Clostridium symbiosum codiert ein Ergothioneinase-Enzym, das Ergothionein (ein aus Pilzen stammen des Antioxidans) in die Elektronen akzeptor thio urocanin säure (TUA) umwandelt. Das Xylan-abbauende Bakterium Bacteroides xylani solvens reduziert dann TUA, verbessert seine ATP-Synthese signifikant und fördert das Bakterien wachstum. Darüber hinaus wird TUA selektiv von spezifischen menschlichen fäkalen mikrobiellen Gemeinschaften hergestellt und konsumiert.
In Übereinstimmung mit neu entdeckten Assoziationen zwischen Darm-Ergothionein-Homöostase und Darmkrebs wurde festgestellt, dass Ergothioneinase-Gene signifikant an Fäkal metagen von Darmkrebs patienten angereichert sind.
Diese kollektiven Ergebnisse zeigen, wie die Quer fütterung symbiotischer anti oxidativer Nährstoffe den mikrobiellen Energie stoffwechsel verbessert und möglicher weise inter individuelle Unterschiede im Krankheits risiko erklärt. Konkret:
C. symbiosum Ergothioneinase verwandelt diätetisches Ergothionein in TUA;
B. xylan isolvens verwendet TUA als Elektronen akzeptor und steigert die ATP-Produktion im Vergleich zu Kontrollen um das 2,3-fache;
Die TUA-Dynamik zeigt selektive Produktions-/Verbrauchs muster über menschliche Mikro biome hinweg.
Insbesondere war die Ergothionein-TUA-Stoffwechsel achse bei CRC-Patienten besonders aktiv, wobei die Ergothioneinase-Gen häufigkeit mit dem Fortschreiten der Krankheit korrelierte (p <0,01). Dieser Redox-basierte Cross-Feeding-Mechanismus kann eine neuartige Verbindung zwischen Antioxidantien aus der Nahrung, der mikrobiellen Ökologie des Darms und der Anfälligkeit für Krebs darstellen.
Clostridium symbiosum metabolisiert Ergothionein (EGT) in Thio kansäure (TUA);
TUA kann von Bacteroides xylani solvens verwendet werden, um sein anaerobes Wachstum und seine ATP-Synthese zu verbessern;
Menschliche mikrobielle Fäkalien gemeinschaften können EGT durch metabolische Quer fütterung in reduzierte TUA umwandeln.
Gene, die für die TUA-Produktion ver antwort lich sind, sind in Fäkal metagen von Darmkrebs patienten angereichert.
Zusammen zeigen diese Ergebnisse, dass die symbiotische Quer fütterung von anti oxidativen Nährstoffen den mikrobiellen Energie stoffwechsel verbessert-ein Mechanismus, der die inter individuelle Variabilität der Anfälligkeit für Krankheits risiken erklären kann.
Papier link: https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(25)00280-X
