康奈尔大学的研究揭示了淀粉消化基因与肠道细菌之间的关系

遗传变异与肠道微生物组之间新发现的关系可以帮助营养学家个性化他们的建议。根据康奈尔大学的一项新研究，具有大量拷贝基因的人称为AMY1，其表达用于分解淀粉的唾液酶，与肠道和口腔细菌的某些特征密切相关。

当更多的这种唾液酶(称为淀粉酶)可用时，一种名为Ruminococcaceae的细菌在肠道中增殖。已知细菌会分解抗性淀粉，因此它可能被消化，这是人类淀粉酶无法做到的。降解这些难以消化的淀粉提供营养益处。

在史前时期及此后，拥有更多这种基因拷贝的人可能在卡路里稀缺时受益，例如在寒冷季节和饥荒期间。

“它可能提供了淀粉的额外营养，”营养科学部助理教授Angela Poole说，他是4月10日发表在Cell Host&Microbe杂志上的一项研究的主要作者。

Ruth Ley是德国马克斯普朗克发育生物学研究所的主任，此前曾在康奈尔大学的分子生物学和遗传学系担任该研究的高级作者。

Poole说，结果表明需要个性化营养，医疗专业人员在提供饮食建议时可以考虑患者的AMY1基因拷贝数。其他研究人员已将该基因与膳食，胰岛素抵抗和体重指数的葡萄糖反应联系起来。

此外，AMY1基因的较高拷贝数也与较高水平的卟啉单胞菌，与牙龈疾病牙周炎相关的口腔细菌相关，但需要更多的研究来区分原因或巧合。

“高[AMY1基因]拷贝数与肠道细菌的特定谱相关，”Poole说。在这项研究中，Poole及其同事研究了英国近千人的遗传和粪便样本数据。他们正在寻找AMY1基因拷贝数是否影响微生物组的证据;他们检查了来自英国人口的100人的一部分的结果，其中50人具有预测的高拷贝数(前5%)，50人具有低拷贝数(底部5%)。

然后Poole确定了来自纽约伊萨卡的100多人的AMY1拷贝数。她发现分发了2到30份。该团队还收集了大便数据，并确定了与高和低AMY1基因拷贝数相关的细菌。

然后将这些研究参与者中的25名置于标准化饮食中两周。“我想确保他们吃同样的东西，并且他们正在吃淀粉，”普尔说。随后，研究小组收集了唾液和粪便样本，发现在肠道中，结果与英国人口研究结果相符。

该研究由David和Lucile Packard基金会，Arnold和Mabel Beckman基金会，国家科学基金会，Hartwell基金会和马克斯普朗克协会资助。

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