Fundal
Microbii intestinali joacă un rol crucial în menținerea sănătății umane. Componentele din dieta gazdei le afectează metabolismul și diversitatea. Aici am investigat influențele a trei îndulcitori artificiali non-calorici frecvent folosiți – aspartam, acesulfam K și sucraloză – asupra creșterii și metabolismului unui microb intestinal omniprezent Escherichia coli K-12. Metode: Creșterea E. coli în prezența aspartamului, a acesulfamului K și a sucralozei în mediu a fost evaluată și influențele acestor îndulcitori artificiali asupra metabolismului au fost investigate prin analiza expresiei relative a genelor care codifică etapele de limitare a vitezei căilor metabolice importante, precum și profilurile lor metabolomice globale. Rezultate: În ansamblu, creșterea E. coli a fost inhibată de aspartam și indusă de acesulfam potasiu, în timp ce efectul sucralozei asupra creșterii a fost mai puțin important. Deși expresiile mai multor enzime cheie care reglează căile metabolice importante au fost modificate semnificativ de către toți cei trei îndulcitori, acesulfamul K a provocat cele mai notabile modificări în acest sens. În analiza multivariată cu profilurile de metabolit, celulele tratate cu sucraloză s-au grupat cel mai aproape de celulele netratate, în timp ce celulele tratate cu acesulfam potasiu au fost cele mai îndepărtate. Acești îndulcitori afectează mai multe căi metabolice din E. coli, care includ metabolizarea propanoatului, fosfonatului, fosfinatului și a acizilor grași, calea pentozfosfatului și biosinteza mai multor aminoacizi, inclusiv lizina și aminoacizii aromatici. Similar cu modelul de expresie genică, E. coli tratată cu acesulfam potasiu a prezentat cea mai mare abatere în profilurile lor de metaboliți comparativ cu celulele netratate.