Разнообразие, метаболизм и микробная экология бактерий, продуцирующих бутират, в толстой кишке человека

Бактерии, продуцирующие бутират, играют ключевую роль в поддержании здоровья толстой кишки человека. В этом обзоре обобщены современные данные о разнообразии, метаболизме и микробной экологии этой функционально важной группы бактерий. Продуценты бутирата в толстой кишке человека относятся к грамположительным фирмикутам, однако филогенетически разнообразны; две наиболее многочисленные группы представлены бактериями, родственными Eubacterium rectale/Roseburia spp. и Faecalibacterium prausnitzii. Выявлено пять вариантов организации генов центрального пути синтеза бутирата, причём в большинстве случаев последний этап этого процесса, по-видимому, осуществляет бутиpил-КоА:ацетат-КоА-трансфераза, а не бутираткиназа. Недавно у некишечных видов Clostridium были предложены механизмы, согласно которым синтез бутирата может обеспечивать образование энергии как за счёт субстратного фосфорилирования, так и за счёт протонных градиентов. Предполагается, что эти механизмы также характерны для большинства продуцентов бутирата в толстой кишке человека. Роль этих бактерий в кишечном сообществе и их влияние на здоровье постепенно проясняются благодаря доступности культивируемых изолятов и молекулярных методов. Например, сообщается о снижении численности F. prausnitzii при болезни Крона, тогда как родственные Roseburia бактерии, по-видимому, особенно чувствительны к составу рациона, что показано в исследованиях с участием добровольцев.