Comment deux pectines de citron structurellement différentes modulent le microbiote intestinal

Une alimentation contenant des fruits et légumes contient des pectines (polysaccharides végétaux). La pectine ne peut pas être métabolisée par les cellules de mammifères dans le tractus gastro-intestinal, mais est fermentée par le microbiote intestinal dans le côlon, où les acides gras à chaîne courte (AGCC) sont libérés. Des études antérieures ont examiné les propriétés prébiotiques de la pectine. Cependant, les résultats ont été incohérents, probablement en raison de différences dans leur structure chimique, qui varie en fonction de leur poids moléculaire et de leur degré d’estérification.

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composition de la pectine

La paroi cellulaire végétale contient de la pectine (hétéropolysaccharide), une structure complexe comprenant des acides galacturoniques (GalA) liés par des liaisons O-1 et O-4. Il contient également trois unités principales, à savoir le rhamnogalacturonan I (RG-I), le rhamnogalacturonan II (RG-II) et l’homogalacturonan (HG). En général, la structure de la pectine est très variable, différant entre les plantes et à différents stades de développement (par exemple, la maturation des fruits).

Les molécules de pectine ont été classées en fonction de deux paramètres, à savoir le degré d’estérification (DE) et le poids moléculaire (MW). DE est également appelé degré de méthoxylation (MD), c’est-à-dire la composition en pourcentage de GalA méthyl-estérifié par rapport à GalA. Un faible degré d’estérification de la pectine (LDE) est observé dans une molécule de pectine contenant moins de 50% DE, alors que ceux avec DE supérieur à 50% représentent un degré élevé d’estérification de la pectine (HDE).

Le rôle du microbiome intestinal dans la fermentation de la pectine

Le microbiome intestinal contient une population bactérienne complexe qui joue un rôle vital dans la santé humaine. Le microbiome intestinal protège les hôtes de la colonisation pathogène par la compétition physique et nutritionnelle. De plus, ils synthétisent des vitamines et produisent une large gamme de métabolites, tels que les acides gras à chaîne courte (AGCC), qui peuvent altérer le système immunitaire.

Le microbiote intestinal peut fermenter la pectine en raison de la présence d’espèces bactériennes qui transportent des locus d’utilisation des polysaccharides (PUL) et produisent des enzymes glucidiques actives. Ces enzymes peuvent décomposer les molécules de pectine et permettre à la pectine d’être utilisée comme source de carbone qui aboutit ensuite à la production de SCFA.

La principale bactérie dégradant la pectine a été identifiée comme Bacteroides espèces (par ex. Bacteroides thetaiotamicron). De plus, les espèces appartenant à Lachnospiracées La famille contient également des enzymes dégradant la pectine telles que les hydrolases, les lyases et les estérases. Certains autres microbes associés à la fermentation de la pectine sont Faecalbacterium prausnitzii Oui eubacterium éligens.

La fermentation de la pectine par le microbiote intestinal dépend des propriétés chimiques de la pectine, en particulier DE et MW. La pectine à poids moléculaire inférieur a un taux de fermentation plus élevé et un rendement SCFA élevé. Ancien in vitro Des études basées sur la pectine d’agrumes et la pectine de betterave à sucre ont indiqué que la DE est le paramètre le plus crucial pour la modification de la pectine du microbiote intestinal. Ces études ont indiqué que les PM et DE de la pectine influencent sa fermentescibilité par le microbiote intestinal et affectent son potentiel prébiotique. Par conséquent, il est impératif d’élucider comment ces composants structurels de la pectine affectent la composition du microbiote intestinal.

Comment MW et DE affectent-ils la fonction prébiotique de la pectine de citron dans le microbiote intestinal ?

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un nouveau Aliments L’étude du journal a évalué comment MW et DE affectent la fonction prébiotique de la pectine de citron dans le microbiote intestinal. UNE in vitro Une conception expérimentale a été utilisée pour comprendre les interactions entre la pectine et les microbes intestinaux. Cette conception expérimentale a réussi à éliminer les multiples interactions qui se produisent entre les cellules de mammifères et le microbiote intestinal chez Habitent Le séquençage du gène de l’ARNr 16S sur des modèles animaux et l’analyse SCFA ont été utilisés pour déterminer les altérations de la structure et de la fonction de la communauté du microbiote intestinal.

Pour lui in vitro Dans cette étude, deux pectines de citron de MW et DE différents ont été testées contre le microbiote intestinal de deux donneurs. Les auteurs ont découvert que la pectine de citron à haut DE (LMW-HDE) et la pectine de citron à faible DE (HMW-LDE) pouvaient modifier la structure de la communauté du microbiote intestinal.

Il a été observé que les deux pectines de citron augmentaient les niveaux totaux de SCFA par élévation de différents types de SCFA. La pectine de citron LMW-HDE a amélioré les niveaux d’acide acétique et butanoïque, tandis que la pectine de citron HMW-LDE n’a augmenté que l’acide acétique.

Fait intéressant, HMW-LDE a été observé pour élever les taxons dans Lachnospiracées chez les deux donneurs. La conclusion de cette étude est conforme aux études précédentes qui ont rapporté des niveaux élevés Lachnospiracées après traitement à la pectine. Pour la pectine de citron LMW-HDE, les changements dans les niveaux de Paraprevotella, Acidaminococcus, Psuedoramibacter, prêt, Oui fusobactéries Ils ont été retrouvés.

Les analyses UniFrac pondérées et non pondérées ont révélé que la divergence la plus significative pour les pectines LMW-HDE et HMW-LDE de citron était due à la composition du donneur et non au traitement de la pectine. Cependant, aucun changement significatif dans la communauté microbienne n’a été observé chez le donneur.