微生物学：栄養不良児のためのマイクロバイオーム指向性食品に含まれる生物活性グリカン
Nature 625, 7993 doi: 10.1038/s41586-023-06838-3
腸マイクロバイオームの出生後の発達の摂動が、小児期の栄養不良に関与するという証拠が蓄積されつつある。今回我々は、マイクロバイオーム指向性補完食品（MDCF-2）の無作為化対照試験で得られた生体試料の解析を行った。MDCF-2は、バングラデシュの中等度の急性栄養不良が見られる12～18カ月齢小児において、従来のカロリー密度のより高くてすぐに食べられる補助食品よりも、優れた体重増加率を示している。我々は、この試験の参加者の糞便マイクロバイオームから1000の細菌ゲノム（メタゲノム再構築ゲノム〔MAG〕）を再構築し、MAGの存在量がポンデラル指数に基づく体重増加（身長に対する体重のZスコア〔WLZ〕の変化）と正の関連を示す75のMAGを特定し、摂取した食品タイプやWLZ応答の関数としてのMAG遺伝子発現変化の特徴を明らかにし、MDCF-2中と糞便中の炭水化物の構造を定量化した。これらの結果から、WLZと正に関連する2つのPrevotella copri MAGが明らかになり、これらが、MDCF-2の構成要素であるグリカンの利用に関わる代謝経路のMDCF-2誘導性発現に主に関与することが分かった。こうした細菌の多糖利用座位が発現する糖質関連酵素（CAZyme）の予測される特異性と相関するのは、（1）MDCF-2の代表的なグリカンのさまざまな純化物を含む合成培地におけるバングラデシュのP. copri株（多糖利用座位やこれらMAGがあるゲノム保存性の程度はさまざまである）のin vitro増殖、および（2）試験参加者の糞便炭水化物構造のレベルである。これらの関連から、成長に関連する細菌タクソンによって代謝されるMDCF中の生物活性グリカン構造を特定することは、急性栄養不良児におけるMDCFの使用に関する推奨の指針となったり、食品添加物製剤の開発を可能にしたりするのに役立つと示唆される。
