摘要
背景
流行病学证据和动物研究表明,膳食乳化剂可能促进与肠道炎症相关疾病(包括炎症性肠病和代谢综合征)发病率的上升。特别是两种合成乳化剂——羧甲基纤维素和聚山梨酯80,会深刻影响肠道微生物组,促进肠道炎症及相关疾病状态。相比之下,其他具有乳化特性的食品添加剂对肠道微生物组组成和功能的影响程度尚不清楚。
方法
为填补这一知识空白,本研究考察了在MiniBioReactor Array模型中维持的人类微生物组受20种不同常用膳食乳化剂影响的程度。每天测量微生物组密度、组成、基因表达和促炎潜力(生物活性脂多糖和鞭毛蛋白)。
结果
与先前研究一致,羧甲基纤维素和聚山梨酯80对微生物组组成和功能产生了持久的有害影响。虽然测试的其他18种添加剂中有许多产生了类似程度的影响,但有些(如卵磷脂)在此模型中并未显著影响微生物组。对各种卡拉胶和树胶的反应观察到特别明显的有害影响,它们改变了微生物组密度、组成和促炎分子的表达。
结论
这些结果表明,许多但并非全部常用乳化剂可以直接改变肠道微生物组,预计会促进肠道炎症。此外,这些数据表明需要进行临床试验,以减少使用对微生物组影响最严重的化合物,转而使用对微生物组无影响或影响较小的乳化剂。
背景
胃肠道被大量复杂的微生物群落定植,包括细菌、病毒、原生动物和真菌,统称为肠道微生物组。肠道微生物组发挥着重要的生理作用,特别是在介导代谢、驱动宿主免疫系统发育以及阻碍病原体感染方面。然而,越来越多的证据表明,微生物组的有害改变(通常称为生态失调)可促进慢性炎症疾病,如代谢综合征和炎症性肠病(IBD),其主要形式包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。更具体地说,微生物组的长期扰动可导致慢性肠道炎症,促进这些疾病的发展。
虽然各种因素可能改变肠道微生物组,但饮食成分特别是食品添加剂(其出现与20世纪中叶后非传染性炎症疾病增加相关)尤其可疑。此类食品添加剂通常不被吸收,因此很可能直接与微生物组相互作用。多项研究表明,人工甜味剂和多糖可促进肠道炎症和代谢失调。这一概念的另一个例子是我们观察到膳食乳化剂可在小鼠中促进慢性肠道炎症。
乳化剂是使不相溶液体均质化的化学物质,添加到许多加工食品中以改善质地和延长保质期。虽然食品添加剂的有限测试表明这些化合物通常缺乏毒性且不具有致突变性,但在慢性炎症疾病的背景下,仍有充分理由质疑其安全性。例如,卡拉胶可在啮齿动物中诱导慢性肠道炎症,而我们对羧甲基纤维素(CMC,E466)和聚山梨酯80(P80,E433)的研究表明,这些化合物会以促进慢性肠道炎症的方式有害地改变肠道微生物组组成和功能。
从机制上讲,我们发现使用小鼠和体外模型,肠道微生物组是CMC和P80的直接靶标。此外,无菌动物完全免受CMC和P80诱导的炎症,而在体外用CMC或P80处理的微生物组会受到有害影响,当转移到无菌受体动物时可导致慢性肠道炎症。这些研究表明,直接微生物组扰动在介导CMC和P80的有害影响中起核心作用。
最近关于食品添加剂安全性的研究促使启动了多项临床试验,旨在调查这些化合物对人类健康的影响。此外,这些研究强调,食品添加剂(尤其是不被吸收的化合物)的安全性评估应考虑对肠道微生物组的影响。因此,作为测试此类食品添加剂的实用手段,我们使用体外模型,即MiniBioReactor Arrays(MBRA),该模型可在厌氧条件下动态稳定地培养人类来源的微生物组,以评估20种广泛使用的膳食乳化剂对人类微生物组的影响。
与先前研究一致,CMC和P80在处理期间及处理后阶段显著影响微生物组组成和功能,表明这些化合物的有害影响是持久的。虽然其他18种测试化合物中的大多数也获得了类似结果,但有些在此系统中对微生物组的影响最小,表明这些特定乳化剂可能缺乏促进慢性炎症的潜力。
方法
MiniBioReactor Arrays(MBRAs)操作
粪便样本收集
健康个体的粪便样本收集到无菌容器中,密封后在排便后10分钟内转移到厌氧室。粪便样本手动均质化并分装到无菌50毫升管中,储存在-80°C直至使用。研究方案获得GSU IRB委员会批准(批准号H19174)。捐赠样本的个体在捐赠前提供了知情同意。
MBRA设置、接种和样本收集
MBRA按照先前描述的方法准备,并在图S1中呈现。简言之,该系统放置在厌氧室中,由24个独立腔室组成,每个腔室含有15毫升生物反应器培养基(BRM),但去除了聚山梨酯80(P80)以获得无乳化剂培养基,并将1克/升的牛磺胆酸替换为高压灭菌前添加的0.5克/升牛胆汁。MBRA腔室放置在磁力支架上进行持续均质化,并连接到两个具有低流速能力的24通道蠕动泵(205S蠕动泵配24通道驱动器,Watson-Marlow)。
高压灭菌MBRA腔室和管道后,将系统就位并留在厌氧室中至少48小时。腔室填充BRM并随后接种。对于MBRA接种,粪便样本在厌氧室中以25% w/v重悬于厌氧磷酸盐缓冲盐水中,涡旋5分钟,并在200g下离心5分钟。随后在厌氧室中收集上清液,通过100-μm滤器过滤以去除任何颗粒。使用3.8毫升此粪便悬浮液接种每个MBRA腔室。
接种后,粪便细菌在初始样本收集前(时间0样本,图S1C)平衡16小时,然后以1.875毫升/小时(8小时保留时间)启动流动。按照图S1C所示(0小时、24小时、48小时、72小时、74小时、77小时、80小时、96小时、108小时、120小时、144小时、168小时、192小时、216小时、240小时、264小时和274小时),收集400微升样本,乳化剂处理在接种后72至216小时进行,如下所述。样本储存在-80°C直至进一步处理。
乳化剂处理
如表1和图S1所示,本研究使用了20种具有乳化特性的食品添加剂。进行了三次独立实验,如图S1C所示,每次实验包含对照(未处理)腔室并使用来自同一捐赠者的相同粪便样本。在高压灭菌前将乳化剂以0.1%的浓度添加到BRM培养基中。接种72小时后并使用BRM培养基后,含有乳化剂的瓶子连接到系统,并在72至216小时时间点用于喂养腔室,此时乳化剂-free BRM培养基重新连接到系统。每种条件均进行三次重复。
结果
多种膳食乳化剂影响MBRA模型中的微生物组密度
两种广泛使用的合成膳食乳化剂,CMC和P80,在体外以0.10%至1.00%的剂量直接改变人类微生物组的组成和基因表达,重现了它们在动物模型中的作用。我们试图调查这些对微生物组的影响是这些乳化剂所特有的,还是反映了此类食品添加剂的一般特性。因此,我们使用MBRA系统检查了其他17种常用膳食乳化剂(表1)对平行厌氧人类微生物组培养的影响,如图S1所示。我们还测试了一种广泛使用的具有乳化特性的食品添加剂——质地增强剂麦芽糊精的影响。
进行了三次重复实验,每次测试6-7种乳化剂,连同3个对照(即未处理)微生物组培养物,所有这些均来自单一健康受试者。按照图S1所示,在17个不同的时间点(4个预处理,10个处理中,3个处理后)收集样本。乳化剂以0.1%的浓度添加到BRM培养基中,基于我们先前在小鼠中研究CMC和P80的研究,以及人类估计的消费量。
我们首先通过使用通用16S引物的qPCR测量这些化合物对微生物组密度的影响。如"方法"部分所述并在图1中呈现,结果表示为在处理和处理后期间每种化合物相对于未处理微生物组的影响。这种方法避免了依赖单一时间点,而是考虑了在特定阶段(处理和处理后)收集的所有时间点的数据。
这种方法确定了2种乳化剂,即甘油硬脂酸酯和山梨坦单硬脂酸酯,以及卡拉胶,在处理和处理后阶段增加了细菌密度,而瓜尔胶和麦芽糊精仅在处理阶段显著增加了这一参数。相比之下,琼脂、DATEM、HPMC和甘油油酸酯导致微生物细菌密度不可逆地下降。因此,一些但并非全部常用膳食乳化剂可以改变肠道微生物组中细菌的总体水平。
大多数但并非全部乳化剂影响微生物组组成
接下来,我们通过16S rRNA基因测序研究了这些食品添加剂对微生物组组成的影响。首先通过使用来自三次独立实验中生成的所有样本的Jaccard矩阵的主坐标分析(PCoA)评估数据。基于时间点的颜色编码(即不考虑处理)显示,在前48小时内发生了显著变化,特别是在PC1上,占样本总体差异的17%,此后变化相对较小,主要在PC2上观察到,占样本之间总体差异的7.2%(图2a)。
当查看未处理样本时,看到类似的时序变化表明该模式反映了MBRA系统中粪便微生物组的稳定化,如先前报道的(图2b)。重要的是,未处理样本在3次重复实验中的颜色编码表明,稳定化模式在独立实验之间高度可重现(图2c)。
如图S1D所示,MBRA的稳定化涉及在48小时内α多样性的初始下降,此后保持稳定,与使用此或其他微生物组模型的先前研究类似。从分类学上讲,微生物组组成在培养的前24小时内发生初始转变后随时间保持稳定(图S7)。重要的是,变形菌门所属的目相对丰度在整个实验过程中保持在较低水平,而其他研究在使用其他体外肠道系统时观察到该门的激增,这进一步突显了使用MBRA系统作为体外微生物组系统的好处。
总体而言,这些结果表明,MBRA微生物组稳定性在72小时时间点达到,此时我们决定开始处理。因此,这支持了我们比较本研究中包含的3个非平行重复实验中使用的不同处理的方法。
基于膳食乳化剂的PCoA图颜色编码显示在处理阶段有一定程度的聚类(图2d-f),表明这些化合物中的许多确实影响了微生物组组成,尽管处理阶段未处理样本的持续变化(尽管减弱)使得在查看单个时间点时更容易注意到这种聚类(图S2)。
为了量化测试化合物影响微生物组组成的总体程度,尽管处理无关的持续变化,我们在每个时间点量化了处理样本与未处理样本之间的距离。具体来说,我们计算了加权UniFrac和Jaccard矩阵距离,它们分别考虑或忽略微生物组成员的系统发育距离和相对丰度。这些分析如图3所示,揭示了CMC、P80、麦芽糊精、丙二醇藻酸酯、κ-卡拉胶、阿拉伯胶和黄原胶、瓜尔胶和槐豆胶对微生物组组成相对于对照样本的显著影响,如Jaccard距离所评估(图3a,b)。
当使用加权UniFrac指标分析此数据时,观察到一般相似的模式,该指标产生了先前观察到的P80的影响,但也发现所有测试形式的卡拉胶、瓜尔胶和槐豆胶显著改变了微生物组组成(图3c,d)。
有趣的是,乳化剂在处理后阶段对加权UniFrac距离的有限影响(图3d)表明,较丰富的微生物成员比不太丰富的微生物成员更具弹性,如使用未加权指标所观察到的(图3b)。总体而言,这些数据表明特定乳化剂影响微生物组组成的广泛性和异质性能力。
通过均匀度指数和观察到的OTU数量调查α多样性,证实了异质性反应(图4)。例如,在暴露于DATEM、HPMC、山梨坦单硬脂酸酯和甘油硬脂酸酯的微生物组中观察到均匀度的显著且不可逆的下降(图4a,b)。
在处理阶段中期(接种后144小时,乳化剂暴露开始后72小时)收集的样本在目水平上进行的分类学分析显示,多种膳食乳化剂诱导乳酸菌目显著减少,主要是由链球菌属的显著减少驱动的(图5和S8)。在12个最丰富的属中,拟杆菌属被κ-和λ-卡拉胶以及DATEM和甘油硬脂酸酯显著富集,而P80、ι-卡拉胶、琼脂和DATEM显著降低了具有抗炎特性的粪杆菌属的相对丰度(图5)。
总体而言,这些数据表明,一些广泛使用的食品添加剂以可能影响功能的方式显著影响MBRA模型中的微生物组组成,特别是与抑制/促进炎症的能力相关。
特定乳化剂增加微生物组衍生促炎分子的表达
CMC和P80在体内的有害影响与这些化合物增加生物活性LPS和鞭毛蛋白的水平相关,这表明影响微生物组可能促进炎症的潜在方式。因此,我们接下来检查了MBRA模型中测试的化合物是否影响了这些微生物促炎激动剂的水平。
通过使用工程化表达TLR4或TLR5以及在NF-κB响应启动子控制下的特异性过氧化物酶的HEK细胞测量LPS和鞭毛蛋白的生物活性水平。如图6所示,这些数据显示,暴露于麦芽糊精的微生物组中LPS水平显著增加,并在处理后阶段持续存在。
暴露于黄原胶、山梨坦单硬脂酸酯和甘油硬脂酸酯的微生物组在处理阶段显示LPS水平有增加的趋势,在处理后阶段变得显著,表明这些膳食乳化剂诱导微生物组中这些促炎分子表达的缓慢但持续的增加。此外,所有卡拉胶(ι、κ和λ),以及黄原胶、瓜尔胶和槐豆胶,以可逆的方式显著诱导鞭毛蛋白的生物活性水平(图6c,d)。
有趣的是,CMC和P80对鞭毛蛋白和LPS水平的影响仅是适度的,可能反映了对这些特定添加剂的供体特异性抵抗力。此外,由于样本未基于其细菌密度进行标准化,麦芽糊精、λ-卡拉胶、瓜尔胶、山梨坦单硬脂酸酯和甘油硬脂酸酯观察到的促炎分子表达的某些增加可能与细菌负荷增加有关。
尽管如此,总体而言,这些功能性微生物组读数表明,多种乳化剂显著增强了微生物组激活肠道中被认为促进炎症的先天免疫信号通路的能力。
常用乳化剂对人类微生物组宏转录组的影响
在我们的测试中,没有乳化剂影响肠杆菌科的相对丰度(包含多种促炎病原体的家族),这表明观察到的促炎潜力增加可能主要反映微生物组基因表达的变化,而非物种组成的变化(图S8)。为了广泛调查这种可能性,我们对膳食乳化剂面板进行了未靶向的微生物组宏转录组分析。
在处理阶段中期(接种后120小时,乳化剂暴露开始后48小时)收集MBRA样本,提取总mRNA,去除rRNA,剩余材料用于文库构建和Illumina测序。使用UniRef50数据库将转录本分配给功能和细菌来源,并使用Bray-Curtis距离的主坐标分析全局评估每种化合物对微生物组基因表达的影响。
通过PCoA分析可视化生成的矩阵显示了基于处理的明显聚类,表明测试的20种食品添加剂中的大多数影响宏转录组。为了量化基因表达中此类全局变化的程度,我们计算了乳化剂处理与未处理微生物组之间的Bray-Curtis距离。这种方法表明,P80、麦芽糊精、丙二醇藻酸酯、κ-和λ-卡拉胶、阿拉伯胶、瓜尔胶、DATEM和甘油硬脂酸酯对转录组有统计学上显著的影响(图7)。
基于强烈且显著改变的基因数量评估宏转录组的改变表明,影响在P80、麦芽糊精、ι-和κ-卡拉胶、瓜尔胶和槐豆胶的反应中最明显(图S9)。有趣的是,本研究中使用的所有乳化剂(HPMC除外)抑制基因表达的能力强于促进基因表达(图S9)。
通过生物过程(图S10)和分子功能(图S11)进行的宏转录组分析显示,显著改变的基因是广泛的,这里使用的每种乳化剂都能改变特定通路的表达,其中一些改变在κ-和λ-卡拉胶之间共享(图S10和S11)。
总之,这些结果表明,某些化合物影响了微生物组组成和基因表达(P80、麦芽糊精、丙二醇藻酸酯、κ-和λ-卡拉胶、阿拉伯胶、槐豆胶),而其他化合物在不显著改变微生物群落结构的情况下影响微生物组基因表达(DATEM和甘油硬脂酸酯)。
讨论
慢性炎症疾病,如代谢综合征和IBD,与人类肠道微生物组组成和功能的扰动相关,越来越多的证据证明该群落在疾病建立和慢性化中的作用。这些疾病的患病率在人类遗传相对恒定的情况下显著增加,表明非遗传(即环境)因素的作用,包括可能影响肠道微生物组和/或肠道管理这种微生物生态系统能力的因素。因此,现代饮食的成分,特别是穿过结肠并直接与微生物组和肠道粘膜相互作用的不被吸收的添加剂,是促进这些慢性疾病的潜在候选者。
膳食乳化剂,特别是合成化合物CMC和P80,以据信可促进各种炎症疾病的方式直接影响肠道微生物组。此类观察表明,需要更加重视此类食品添加剂的潜在健康危害,这可能揭示重新配方某些加工食品以改善其健康性的策略。
为了更广泛地考虑膳食乳化剂作为食品添加剂类别的潜在影响,我们利用人类微生物组的高通量MBRA模型来筛选20种常用乳化剂的影响。该模型的使用在很大程度上重现了我们从更复杂但繁琐的模拟人类肠道微生物组生态系统(SHIME)模型中获得的结果,该模型显示CMC和P80直接影响微生物组组成和基因表达。
具体来说,尽管CMC和P80均未显著影响细菌密度,但两者都以不可逆的方式显著影响微生物组组成,如Jaccard距离测量所示。P80还通过加权UniFrac测量影响了微生物组组成,并触发了显著的宏转录组改变,表明P80对微生物组组成和基因表达都有持久影响,并进一步突显了CMC和P80触发的影响之间的一些差异。
相比之下,几种新测试的化合物,如山梨坦单硬脂酸酯和甘油硬脂酸酯,显著增加了微生物密度,这种密度在整个研究的处理后期间持续存在。向MBRA微生物组添加琼脂、DATEM、HPMC和甘油油酸酯导致细菌密度显著不可逆地下降。这种细菌密度的降低与这些添加剂诱导微生物组丰富度不可逆下降的趋势相关,如DATEM、HPMC、山梨坦单硬脂酸酯和甘油硬脂酸酯暴露所观察到的。
在甘油硬脂酸酯的情况下,这种多样性降低导致LPS持续增加,表明尽管总细菌量较低,但组成的改变使微生物组更能激活促炎信号。宏转录组分析未发现任何可解释选择化合物处理后观察到的生物活性LPS和鞭毛蛋白水平增加的基因。这表明,某些乳化剂可能在不直接影响其合成基因表达的情况下在释放这些促炎分子中发挥作用。因此,需要进一步调查以确定驱动LPS和鞭毛蛋白生物活性水平增加的微生物组成员,并且更重要的是,辨别潜在机制。
我们在麦芽糊精中观察到一些最强烈的影响,麦芽糊精不被监管机构归类为乳化剂,但具有影响食品表面特性的乳化特性。麦芽糊精影响了我们测试的多个参数,包括微生物组密度、组成、基因表达,以及可能因此导致的促炎分子表达。这些结果与证明麦芽糊精对肠道环境有害影响的积累证据一致。然而,应该指出,这种多糖被认为在小肠中非常快速地消化成葡萄糖并被吸收,因此可能永远不会产生我们试图模拟的与结肠细菌的直接影响。因此,确定观察到的影响是否真的与麦芽糊精在体内的影响相关需要进一步调查。
在新测试的乳化剂类别中,卡拉胶和树胶化合物对微生物组的组成和功能表现出显著影响,其特征是促炎分子的表达升高。卡拉胶(E407)是从某些海藻物种中提取的凝胶形成和增稠多糖。在本研究中,我们测试了三类卡拉胶,即κ、ι和λ,它们的化学结构主要在酯硫酸基团的数量和位置以及脱水半乳糖含量上有所不同。这些卡拉胶化合物的特征还在于聚合物中特定位置的硫酸化组成和程度不同。
在食品工业中,κ-卡拉胶用于产生坚固的凝胶,这归因于钾离子的存在,而ι-卡拉胶在钙离子存在下形成柔软的弹性凝胶。与κ-和ι-卡拉胶不同,λ-卡拉胶是一种非凝胶多糖,主要用作增稠剂,特别是由于每两个半乳糖分子含有三个硫酸基团。我们的结果显示,在这些多糖中,κ-卡拉胶似乎对肠道微生物组有最剧烈的有害影响,细菌密度、微生物组组成不可逆的改变,以及促炎分子表达增加。
重要的是,考虑到TLR信号在胃肠道中的表达和功能受到严格调控,使用体内模型调查此类促炎分子增加的功能后果仍然很重要。此外,ι-和λ-卡拉胶对微生物组的影响较小。尽管卡拉胶化合物对肠道微生物组的有害影响已在几项研究中报道,κ-卡拉胶似乎特别涉及肠道炎症和IBD的发展,这与我们在人类微生物组组成和功能上的观察一致。
考虑到据报道这些卡拉胶化合物对肠道上皮有有害影响,区分卡拉胶诱导的肠道炎症中的宿主效应和微生物组效应仍然很重要。
树胶化合物是胞外多糖,来源于不同的来源,包括微生物来源(黄原胶来自野油菜黄单胞菌)或植物来源,如阿拉伯胶、瓜尔胶和槐豆胶,它们来自豆科植物。这些化合物具有不同的化学结构和组成,因此它们对肠道微生物组组成和功能的影响是异质的,瓜尔胶和黄原胶具有显著的有害影响,改变了细菌密度、组成以及促炎分子表达增加。槐豆胶显示出重要的有害影响,而阿拉伯胶似乎对肠道微生物组的影响较小。
分类谱分析显示微生物组组成在目和属水平上的深刻变化。这种变化的特征是对多种乳化剂(包括CMC、P80、卵磷脂化合物、DATEM以及树胶和甘油化合物)处理后乳酸菌目成员(包括链球菌属)的显著减少。此外,对P80、ι-卡拉胶、HPMC和单双甘油酯处理后观察到梭菌目(特别是粪杆菌属)的显著减少。重要的是,先前研究表明IBD患者中普拉梭菌显著减少,这种细菌已被报道具有抗炎特性。
此外,对κ-卡拉胶、λ-卡拉胶、DATEM和甘油硬脂酸酯处理后观察到拟杆菌目显著增加。相比之下,我们观察到8种测试化合物(麦芽糊精、阿拉伯胶、瓜尔胶、槐豆胶、DATEM、山梨坦单硬脂酸酯、甘油硬脂酸酯和甘油油酸酯)降低了疣微菌目的相对丰度,尽管未达到统计学显著性(p = 0.06),这完全由阿克曼氏菌属驱动,已知该菌属在多种炎症疾病中发挥作用。
先前在小鼠中消耗瓜尔胶与喂食无纤维饮食的小鼠相比检测到类似的减少,这一结果也与先前研究表明在IBD患者(尤其是溃疡性结肠炎患者)中检测到阿克曼氏菌丰度降低,与健康个体相反。此外,阿克曼氏菌的高丰度与更健康的代谢状态相关,这进一步表明该细菌在对抗慢性炎症疾病中起保护作用,尽管其他研究表明该细菌的作用更为复杂和有争议。
需要注意的是,我们的研究使用了单一健康供体,未来的研究有必要研究对乳化剂暴露的个体间反应差异,以及研究这些化合物对具有预先存在的生态失调的个体的微生物组的影响。此外,由于未调查该单一健康供体的饮食习惯,粪便捐赠前消耗的膳食乳化剂量未知,可能影响了此处观察到的体外反应,尽管我们假设3天预处理期足以消除任何残留的化合物。
虽然人们可能认为任何具有类似洗涤剂化学性质的化合物(即所有乳化剂)都会显著影响复杂的微生物群落,但事实上,我们观察到测试的一些乳化剂,即大豆卵磷脂和单双甘油酯,在MBRA模型中并未驱动微生物组生态失调。然而,对类似化合物观察到了有害影响。
例如,大豆卵磷脂和葵花籽卵磷脂(E322)源自卵磷脂化合物,卵磷脂是丙酮不溶性磷脂和其他次要物质(如甘油三酯和碳水化合物)的混合物。据报道,葵花籽卵磷脂是非转基因(非转基因生物)副产品,被建议作为大豆卵磷脂的替代品。然而,我们在此观察到肠道微生物组受到葵花籽卵磷脂的更严重损害,与大豆卵磷脂相比,它在处理阶段显著诱导FliC水平增加(p = 0.0069)。葵花籽卵磷脂的这种促炎作用可能是由于其ω-6多不饱和脂肪酸含量,先前已被证明可诱导炎症。
单双甘油酯(或甘油单硬脂酸酯)与甘油油酸酯和甘油硬脂酸酯(E471)源自单甘油单酯,其结构由甘油和羧酸(主要是脂肪酸)的酯化产物构成。虽然单双甘油酯和甘油油酸酯对人类肠道微生物组没有显著影响,但我们惊讶地观察到甘油硬脂酸酯对人类肠道微生物组的显著有害影响。这表明具有相似结构和化学组成的化合物可能对肠道微生物组组成和功能产生广泛不同的影响。
虽然这些观察需要进一步研究,但一些乳化剂未导致生态失调的事实仍然是令人鼓舞的,因为它支持开发更健康加工食品的可能性。
结论
总之,此处测试的大多数但并非全部乳化剂影响了MBRA模型中的人类肠道微生物组。重要的是,各种食品添加剂通常组合使用,调查它们组合使用的效果仍然很重要,特别是对对人类微生物组有不同影响的化合物。因此,尽管需要进一步研究,但这些数据仍然重要地表明需要进行临床试验,以减少使用最有害的化合物,并优先使用对微生物组无影响或影响较小的乳化剂。
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