Bakgrund
Tarmmikrober spela en avgörande roll för att upprätthålla människors hälsa. Komponenter i värdens kost påverkar deras ämnesomsättning och mångfald. Här undersökte vi influenser av tre vanligt använda icke-kalori-konstgjorda sötningsmedel-aspartam, acesulfam K och sukralos på tillväxt och metabolism av en allestädes närvarande tarmmikrober Escherichia coli K-12. Metoder: Tillväxt av E. coli i närvaro av aspartam, acesulfam K och sukralos i media bedömdes och påverkan av dessa konstgjorda sötningsmedel på ämnesomsättningen undersöktes genom relativ uttrycksanalys av gener som kodar de hastighetsbegränsande stegen i viktiga metaboliska vägar samt deras globala metabolomiska profiler. Resultat: Som helhet inhiberades E. coli-tillväxt av aspartam och inducerades av acesulfamkalium, medan effekten av sukralos på tillväxten var mindre framträdande. Även om uttrycken av flera nyckelenzymer som reglerar viktiga metaboliska vägar förändrades signifikant av alla tre sötningsmedlen, orsakade acesulfam K de mest anmärkningsvärda förändringarna i detta avseende. I multivariat analys med metabolitprofilerna klämde de sukralosbehandlade cellerna närmast de obehandlade cellerna, medan acesulfamkaliumbehandlade celler var de mest avlägsna. Dessa sötningsmedel påverkar flera metaboliska vägar i E. coli, som inkluderar propanoat, fosfonat, fosfinat och fettsyrametabolism, pentosfosfatväg och biosyntes av flera aminosyror inklusive lysin och de aromatiska aminosyrorna. I likhet med genuttrycksmönstret visade acesulfamkaliumbehandlad E. coli den största avvikelsen i deras metabolitprofiler jämfört med de obehandlade cellerna.