プレバイオティクスで強化された脂質ベースの栄養補助食品（LNSp）は、ビフィズス菌の相対的な豊富さを増加させ、栄養不良の乳児から模擬大腸微生物叢で短鎖脂肪酸の生産を向上させます

A prebiotic-enhanced lipid-based nutrient supplement (LNSp) increases Bifidobacterium relative abundance and enhances short-chain fatty acid production in simulated colonic microbiota from undernourished infants.

• Laeticia Celine Toe
• Frederiek-Maarten Kerckhof
• Jana De Bodt
• Fanny B Morel
• Jean-Bosco Ouedraogo
• Patrick Kolsteren
• Tom Van de Wiele

抄録

栄養不良は、45％の5歳未満児の死亡率の原因となっている開発途上国の公衆衛生問題のままです。腸内細菌叢の多様性と代謝出力の低下は栄養不良と関連しており、新たな治療法は腸内細菌叢の組成と機能性の舵取りから来る可能性があります。ヒト腸内微生物生態系シミュレータ（SHIME®）の動的腸内モデルを用いて、プレバイオティクス（LNSp）を濃縮した脂質ベースの栄養補助食品の効果を、LNS単独投与および対照投与と比較して、栄養不良に苦しむ3人の乳児の糞便マイクロバイオータの組成と代謝機能に及ぼす影響を調査した。LNSは、アセテートおよび分岐鎖脂肪酸生産の有意な増加、および一般的なPrevaotella、Megasphaera、Acinetobacter、Acidaminococcusおよびシュードモナスのより高い相対的な豊富さを誘発した。一方、LNSp処理は、ビフィドバクテリウムの相対的存在量が9倍に増加し、Enterobacteriaceae spp.やBilophila sp.のような潜在的病原菌や有害菌の相対的存在量が減少する結果となった。我々の結果は、栄養不良の子供たちへのプレバイオティクス強化LNSの提供は、より有益な組成と代謝活性に向かって微生物相に舵を切るための可能な戦略である可能性が示唆されている。これらの効果と栄養状態への影響を評価するために、さらにin vivoでの調査が必要である。

Undernutrition remains a public health problem in the developing world with an attributable under-five death proportion of 45%. Lower gut microbiota diversity and poor metabolic output are associated with undernutrition and new therapeutic paths may come from steering gut microbiota composition and functionality. Using a dynamic gut model, the Simulator of Human Intestinal Microbial Ecosystem (SHIME®), we investigated the effect of a lipid-based nutrient supplement enriched with prebiotics (LNSp), compared to LNS alone and control treatment, on the composition and metabolic functionality of fecal microbiota from three infants suffering from undernutrition. LNS elicited a significant increase in acetate and branched-chain fatty acid production, and a higher relative abundance of the genera Prevotella, Megasphaera, Acinetobacter, Acidaminococcus and Pseudomonas. In contrast, LNSp treatment resulted in a significant 9-fold increase in Bifidobacterium relative abundance and a decrease in that of potential pathogens and detrimental bacteria such as Enterobacteriaceae spp. and Bilophila sp. Moreover, the LNSp treatment resulted in a significantly higher production of acetate, butyrate and propionate, as compared to control and LNS. Our results suggest that provision of prebiotic-enhanced LNS to undernourished children could be a possible strategy to steer the microbiota toward a more beneficial composition and metabolic activity. Further in vivo investigations are needed to assess these effects and their repercussion on nutritional status.

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