Háttér
Bélmikrobák döntő szerepet játszanak az emberi egészség fenntartásában. A gazdaszervezet étrendjének összetevői befolyásolják anyagcseréjüket és sokféleségüket. Itt három általánosan használt, nem kalóriatartalmú mesterséges édesítőszer – aszpartám, aceszulfám K és szukralóz – hatását vizsgáltuk egy mindenütt jelen lévő bélmikroba Escherichia coli K-12 növekedésére és anyagcseréjére. Módszerek: Az E. coli növekedését aszpartám, aceszulfám K és szukralóz jelenlétében táptalajban értékeltük, és ezeknek a mesterséges édesítőszereknek az anyagcserére gyakorolt hatásait megvizsgáltuk a fontos metabolikus útvonalak sebességkorlátozó lépéseit kódoló gének relatív expressziós elemzésével, valamint globális metabolomikus profiljuk. Eredmények: Az E. coli növekedését összességében az aszpartám gátolta és az aceszulfám-kálium indukálta, míg a szukralóz növekedésre gyakorolt hatása kevésbé volt hangsúlyos. Noha a kulcsfontosságú anyagcsere útvonalakat szabályozó több kulcsfontosságú enzim expresszióját mindhárom édesítőszer jelentősen megváltoztatta, az aceszulfám K okozta a legjelentősebb változásokat ebben a tekintetben. A metabolitprofilokkal végzett többváltozós elemzés során a szukralózzal kezelt sejtek csoportosultak a legközelebb a kezeletlen sejtekhez, míg az aceszulfám-káliummal kezelt sejtek voltak a legtávolabb. Ezek az édesítőszerek befolyásolják az E. coli többféle metabolikus útját, amelyek magukban foglalják a propanoát, a foszfonát, a foszfinát és a zsírsav anyagcserét, a pentóz-foszfát útját és számos aminosav, köztük a lizin és az aromás aminosavak bioszintézisét. A génexpressziós mintához hasonlóan az aceszulfám-káliummal kezelt E. coli mutatta a legnagyobb eltérést metabolitprofiljában a kezeletlen sejtekhez képest.