Barcode-Pyrosequenzierung zeigt, dass der Konsum von Galacto-Oligosacchariden eine hochspezifische bifidogene Reaktion bei Menschen hervorruft

Präbiotika sind selektiv fermentierte Inhaltsstoffe, die spezifische Veränderungen in der gastrointestinalen Mikrobiota ermöglichen, die dem Wirt gesundheitliche Vorteile bieten. Die Auswirkungen von Präbiotika auf die menschliche Darmmikrobiota sind jedoch unvollständig, da die meisten Studien auf Methoden beruhen, die die Vielfalt der bakteriellen Gemeinschaft nicht abdecken. Ziel dieser Forschung war es, Hochdurchsatz-Mehrfachgemeinschafts-Sequenzierung von 16S rDNA-Tags zu verwenden, um eine gemeinschaftsweite Perspektive auf den Einfluss von präbiotischen Galacto-Oligosacchariden (GOS) auf die fäkale Mikrobiota gesunder menschlicher Probanden zu gewinnen. Fäkale Proben von achtzehn gesunden Erwachsenen wurden zuvor während eines Ernährungsversuchs entnommen, in dem jeder Proband über einen Zeitraum von zwölf Wochen ein GOS-haltiges Produkt konsumierte, mit vier steigenden Dosierungen (0, 2,5, 5 und 10 Gramm) von GOS. Die Mehrfachsequenzierung der 16S rDNA-Tags zeigte, dass GOS signifikante zusammensetzungsänderungen in der fäkalen Mikrobiota induzierte, hauptsächlich durch die Erhöhung der Häufigkeit von Organismen innerhalb der Actinobacteria. Insbesondere wurden mehrere distincte Linien von Bifidobacterium angereichert. Der Konsum von GOS führte zu einem fünf- bis zehnfachen Anstieg von Bifidobakterien bei der Hälfte der Probanden. Auch Anstiege bei Firmicutes wurden beobachtet, jedoch waren diese Veränderungen nur bei wenigen Individuen nachweisbar. Die Anreicherung von Bifidobakterien erfolgte im Allgemeinen auf Kosten einer Gruppe von Bakterien, der Bacteroides. Die Reaktionen auf GOS und das Ausmaß der Reaktion variierten zwischen den Individuen, waren reversibel und standen im Einklang mit der Dosierung. Die Bifidobakterien waren die einzigen Bakterien, die konsistent und signifikant durch GOS angereichert wurden, obwohl dieses Substrat das Wachstum verschiedener kolonialer Bakterien in Monokultur-Experimenten unterstützte. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass GOS verwendet werden kann, um Bifidobakterien im menschlichen Magen-Darm-Trakt mit bemerkenswerter Spezifität anzureichern, und dass die bifidogenen Eigenschaften von GOS, die in vivo auftreten, durch selektive Fermentation sowie durch konkurrenzielle Wechselwirkungen im intestinalen Umfeld verursacht werden.