يؤدي تحلل الكربوهيدرات المعقدة والجزيئات الكبيرة الأخرى بواسطة بكتيريا الأمعاء البشرية إلى إنتاج نواتج أيضية تستخدمها الميكروبات المجاورة للتنفس اللاهوائي. ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت التغذية التبادلية للمركبات الغذائية الأخرى في الأمعاء يمكن أن تحفز تفاعلات الأكسدة والاختزال المنتجة للطاقة.
في 4 أغسطس 2025، نشر باحثون من جامعة ييل دراسة بعنوان "التغذية التبادلية الأيضية لأحد مضادات الأكسدة الغذائية تعزز أيض الطاقة اللاهوائي بواسطة بكتيريا الأمعاء البشرية" في دورية Cell Host & Microbe، وهي دورية فرعية من Cell.
كشفت الدراسة أن التغذية التبادلية الأيضية لمضاد الأكسدة الغذائي إرغوثيونين تعزز أيض الطاقة اللاهوائي في بكتيريا الأمعاء البشرية.
في هذه الدراسة الرائدة، أظهر فريق البحث أن بكتيريا الأمعاء من شعب مختلفة تتبادل مضاد أكسدة غذائي شائع تحت ظروف لاهوائية لتوليد الطاقة. البكتيريا التكافلية Clostridium symbiosum تُشفّر إنزيم إرغوثيونيناز الذي يحوّلإرغوثيونين(مضاد أكسدة مشتق من الفطر) إلى حمض الثيويوروكانيك (TUA) كمستقبل للإلكترونات. ثم تقوم البكتيريا المحللة للزيلان Bacteroides xylanisolvens باختزال TUA، مما يعزز بشكل ملحوظ تخليق الـ ATP لديها ويُعزز نمو البكتيريا. علاوة على ذلك، يتم إنتاج TUA واستهلاكه بشكل انتقائي بواسطة مجتمعات ميكروبية برازية بشرية محددة.
بما يتوافق مع الارتباطات المكتشفة حديثًا بين توازن الإرغوثيونين المعوي وسرطان القولون والمستقيم، وُجد أن جينات الإرغوثيونيناز غنية بشكل ملحوظ في الميتاجينومات البرازية لمرضى سرطان القولون والمستقيم.
تكشف هذه النتائج مجتمعة كيف أن التغذية التبادلية للعناصر الغذائية المضادة للأكسدة التكافلية تعزز أيض الطاقة الميكروبي، مما قد يفسر الاختلافات بين الأفراد في خطر الإصابة بالأمراض. على وجه التحديد:
يحول إرغوثيونيناز C. symbiosum الإرغوثيونين الغذائي إلى TUA؛
تستخدم B. xylanisolvens الـ TUA كمستقبل للإلكترونات، مما يعزز إنتاج الـ ATP بمقدار 2.3 ضعف مقارنة بالضوابط؛
تُظهر ديناميكيات TUA أنماط إنتاج / استهلاك انتقائية عبر الميكروبيومات البشرية.
من الجدير بالذكر أن محور الإرغوثيونين-TUA الأيضي كان نشطًا بشكل خاص في مرضى سرطان القولون والمستقيم، مع ارتباط وفرة جين الإرغوثيونيناز بتطور المرض (p<0.01). قد تمثل آلية التغذية التبادلية القائمة على الأكسدة والاختزال رابطًا جديدًا بين مضادات الأكسدة الغذائية، وبيئة ميكروبات الأمعاء، وقابلية الإصابة بالسرطان.
تستقلب Clostridium symbiosum الإرغوثيونين (EGT) إلى حمض الثيويوروكانيك (TUA)؛
يمكن استخدام TUA بواسطة Bacteroides xylanisolvens لتعزيز نموها اللاهوائي وتخليق الـ ATP؛
يمكن لمجتمعات الميكروبات البرازية البشرية تحويل EGT إلى TUA مختزلة من خلال التغذية التبادلية الأيضية؛
الجينات المسؤولة عن إنتاج TUA غنية في الميتاجينومات البرازية لمرضى سرطان القولون والمستقيم.
مجتمعة، تُظهر هذه النتائج أن التغذية التبادلية التكافلية للعناصر الغذائية المضادة للأكسدة تعزز أيض الطاقة الميكروبي - وهي آلية قد تفسر التباين بين الأفراد في قابلية خطر الإصابة بالأمراض.
رابط الورقة: https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(25)00280-X
EN
es 
jp 
ko 
fr 
de 
it 
ru 
pt 
th 
ar 
ms 
