Ерготионеинът стимулира развитието на полезни бактерии и инхибира канцерогенезата в червата.

Международен екип, ръководен от лабораторията Hatzios (Broad Institute и Harvard–MGH), е показал, че човешките чревни коменсали обменят обичайния хранителен антиоксидант ерготионеин (EGT), за да захранят енергийните си запаси при анаеробни (безкислородни) условия. Проучването е публикувано в списание Cell Host and Microbe.

Как продължи проучването?

• In vitro модели: изолирани култури от ключови представители на два големи типа – Clostridium symbiosum и Bacteroides fragilis – съдържаха само ерготионеин в средата като „единствен“ антиоксидант.
• Кръстосано хранене: Когато щамовете са отглеждани заедно, е установено, че единият щам преобразува EGT в по-достъпни метаболити (напр. пируват и късоверижни мастни киселини), които след това са поети от другия, което позволява на двата щама да произвеждат АТФ при липса на O₂.
• Контролни експерименти: Нито C. symbiosum, нито B. fragilis самостоятелно могат да растат ефективно върху среда, съдържаща EGT, докато при комбиниране те показват двукратно увеличение на производството на АТФ и клетъчната биомаса.

Ключови констатации

1. Ролята на ерготионеина: Този антиоксидант, който се среща в гъби, боб и пълнозърнести храни, изглежда не само е защитен, но и енергиен субстрат за често срещани чревни бактерии.
2. Засилено анаеробно дишане: Кръстосаното хранене повишава активността на ферментационните и NAD⁺ регенерационните пътища, които са критични за оцеляването в кислородно дефицитна колонна среда.
3. Стабилност на общността: Обменът на EGT укрепва структурната стабилност на микробната общност, като предотвратява доминирането на патобионти и стимулира производството на полезни метаболити (SCFA).

Авторите отбелязват, че метаболитният път на ерготионеина е по-често срещан при пациенти с колоректален рак, което може да показва връзка между микробния метаболизъм на ерготионеина и туморната патогенеза. Това открива перспективи за използването на ензимни инхибитори или диетични модификации (напр. повишена консумация на храни, богати на ерготионеин, като гъби и бобови растения) за модулиране на микробиотата с терапевтична цел.

Последици за здравето

• Хранителна екология: В допълнение към диетичните фибри, хранителните антиоксиданти действат като ценно гориво за „добрите“ микроби, увеличавайки приноса им за производството на късоверижни мастни киселини и имуномодулацията.
• Нови пребиотици: Ерготионеинът и неговите производни могат да се превърнат в целенасочени пребиотици, способни да „зареждат“ полезните анаероби и да противодействат на дисбиозата.
• Терапевтични последици: Чрез манипулиране на наличността на EGT в храната може да е възможно да се подобри метаболитното здраве, да се намали възпалението и да се засили чревната бариерна функция.

„За първи път показахме реален механизъм на кръстосано хранене с антиоксиданти, който помага за производството на енергия в анаеробни области на червата“, казва водещият автор Зе Джоу.

Авторите подчертават три ключови момента:

1. Ерготионеинът като метаболитен „мост“
   „За първи път показахме, че ерготионеинът не само действа като антиоксидант, но и се превръща в източник на енергия за анаеробни бактерии, укрепвайки техните популации в дебелото черво.“

2. Връзка с превенцията на колоректалния рак
   „Засилената микробна общност произвежда повече късоверижни мастни киселини, като бутират, за който е известно, че защитава епитела на дебелото черво и потиска растежа на тумора“, добавя съавторът проф. Мария Гонзалес.

3. Перспективи за пребиотична терапия
   „По-нататъшните изследвания ще позволят разработването на целенасочени пребиотици на базата на ерготионеин, които биха могли да допълнят настоящите стратегии за скрининг и превенция на колоректален рак“, заключава д-р Дзъ Джоу.

Тази работа проправя пътя за ново поколение пребиотици, базирани на естествени антиоксиданти, които могат да „стартират“ вътрешната биоенергетика на микробиома и да подобрят здравето на гостоприемника.