Использование сложных углеводов кишечными бактериями влияет на потребление пищи хозяином

Кишечная микробиота взаимодействует с пищевыми нутриентами и может изменять пищевое поведение хозяина, однако лежащие в основе этого механизмы изучены недостаточно. Кишечные бактерии расщепляют сложные углеводы, недоступные для переваривания хозяином, и высвобождают метаболиты, служащие источниками энергии и сигнальными молекулами. В гнотобиотической модели мышей мы изучили, как метаболизм фруктанов кишечными бактериями влияет на потребление рационов, содержащих эти углеводы. Два вида бактерий рода Bacteroides ферментируют фруктаны с разными типами гликозидных связей: B. thetaiotaomicron ферментирует леван со связями β2–6, а B. ovatus — инулин со связями β2–1. Мыши съедали относительно больше рациона с углеводом, который их кишечные бактерии не могли ферментировать, чем рациона с ферментируемым углеводом: мыши, колонизированные B. thetaiotaomicron, потребляли больше рациона с инулином, а колонизированные B. ovatus — больше рациона с леваном. Выключение генов бактериальной утилизации фруктанов ослабляло это различие, тогда как переключение способности B. thetaiotaomicron на ферментацию инулина повышало потребление рациона с леваном. Ферментация фруктанов бактериями и пищевое поведение хозяина были связаны с активацией нейронов дугообразного ядра гипоталамуса. Полученные результаты показывают, что метаболизм пищевых нутриентов бактериями влияет на потребление пищи хозяином за счёт распознавания различий в извлечении энергии и помогают понять, какие факторы определяют выбор пищи.