Baggrund
Tarmmikrober spiller en afgørende rolle i opretholdelsen af menneskers sundhed. Komponenter i værtens kost påvirker deres stofskifte og mangfoldighed. Her undersøgte vi indflydelsen af tre almindeligt anvendte ikke-kaloriske kunstige sødestoffer-aspartam, acesulfam K og sucralose-på væksten og metabolismen af en allestedsnærværende tarmmikrob Escherichia coli K-12. Metoder: Vækst af E. coli i nærvær af aspartam, acesulfam K og sucralose i medier blev vurderet, og indflydelsen af disse kunstige sødestoffer på stofskiftet blev undersøgt ved relativ ekspressionsanalyse af gener, der koder for de hastighedsbegrænsende trin af vigtige metaboliske veje såvel som deres globale metabolomiske profiler. Resultater: Som helhed blev E. coli-vækst hæmmet af aspartam og induceret af acesulfamkalium, mens virkningen af sucralose på væksten var mindre fremtrædende. Selvom udtrykkene af flere vigtige enzymer, der regulerer vigtige metaboliske veje, blev væsentligt ændret af alle tre sødestoffer, forårsagede acesulfam K de mest bemærkelsesværdige ændringer i denne henseende. I multivariat analyse med metabolitprofilerne grupperede de sucralose-behandlede celler tættest på de ubehandlede celler, mens acesulfam-kaliumbehandlede celler var de fjerneste. Disse sødestoffer påvirker flere metaboliske veje i E. coli, som inkluderer propanoat, phosphonat, phosphinat og fedtsyremetabolisme, pentosephosphatvej og biosyntese af flere aminosyrer, herunder lysin og de aromatiske aminosyrer. Svarende til genekspressionsmønsteret viste acesulfamkaliumbehandlet E. coli den største afvigelse i deres metabolitprofiler sammenlignet med de ubehandlede celler.