《自然》:万万没想到!经常吃到的海藻糖竟会让高毒力致病菌毒力倍增,或是艰难梭菌感染大爆发的幕后推手 | 科学大发现



对于很多年轻人和青年人来说,父母被忽悠着要买什么保健品,还怎么劝都不听,这可是人生一大难题,奇点糕也听过不少这样的论调:“保健品嘛,反正吃不好也吃不坏,只要不是特别贵的,买就买了吧,老人开心最重要。”

不瞒大家说,在此之前,奇点糕也是这么认为的,可是最近发表在《自然》上的一篇研究让奇点糕大吃一惊,美国贝勒医学院的研究人员发现,一种随处可见的保健品和食品添加剂——海藻糖竟然可以让常见致病菌,艰难梭菌的高毒力亚型的毒力再提高数倍!而且在极低浓度下也一样可以被艰难梭菌利用[1]。在同期配发的新闻观点中,评论员甚至指出,这个研究可能正说明了海藻糖是2001-2006年间,欧美地区艰难梭菌感染大爆发的“有力推手”[2]。

 《自然》:万万没想到!经常吃到的海藻糖竟会让高毒力致病菌毒力倍增,或是艰难梭菌感染大爆发的幕后推手 | 科学大发现

艰难梭菌

海藻糖是一种非还原性天然二糖,在真菌、水藻、苔藓和无脊椎动物等等中广泛存在。海藻糖有一个别名叫做“生命之糖”,性质稳定,耐热耐酸,还有抗腐蚀性。

作为保健品,海藻糖被认为有改善骨质疏松和抗辐射的作用,而且在2017年的《自然通讯》杂志上,还有研究人员发表研究,发现海藻糖可以清除动脉粥样硬化的斑块,保护心血管(《自然》子刊:科学家发现海藻糖新用处!激活巨噬细胞,治疗动脉粥样硬化 | 科学大发现)。

而作为一种合法的食品添加剂,它首先因为甜度仅有蔗糖的45%而成为一种甜味剂,在奶粉、巧克力、果冻和冰淇淋等食物中都可以添加。其次因为性质稳定,在食品加工过程中添加,可以延长食品的保质期,抑制蛋白质变性,对于油炸食品和肉类制品等脂肪含量较高的,添加海藻糖可以抑制脂肪酸化,保持食物风味。这也意味着,海藻糖的应用是非常广泛的,可能在我们不注意的时候,就已经悄悄进入我们的肚子中了。

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奇点糕在零食架上找到的某品牌牛肉棒,配料里清清楚楚写着“海藻糖”,奇点糕以前吃过很多次,从来没注意看过……

Robert Britton教授是贝勒医学院的一名分子病毒学和微生物学教授,他有一个课题就是研究为什么近年来艰难梭菌感染变得越来越严重?因为仅仅在美国,每年就约有50万人感染,1.5-2.9万人因此死亡。

而在我国,虽然缺少大规模的流行病学统计,但是华西医院感染性疾病中心宗志勇教授在一项回顾性研究中表示,基于目前有限的研究,在我国部分大型教学医院住院患者腹泻产毒艰难梭菌的检出率为11-22%,而在ICU中腹泻者艰难梭菌感染为10-32%,与国外资料基本一致。这提示我国艰难梭菌感染其实并不少见,其发病率可能与西方国家接近[3]。

再说回Britton教授,他的团队在整理资料时发现,2000年,FDA批准海藻糖可以被添加到食品中,第二年,欧洲也批准了。但是正如我们前面所说,2001-2006年间,艰难梭菌感染就大爆发了,Britton教授认为这并不是一个巧合。

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研究人员绘制的1985-2012年间海藻糖获批和艰难梭菌感染暴发的时间线

从营养学和毒理学的角度来看,海藻糖没有任何问题,但是麻烦就麻烦在,一些艰难梭菌喜欢以海藻糖为食,比如RT027和RT078两种菌株。RT027的产毒素能力是其他类型艰难梭菌的十几倍甚至几十倍,30天内死亡率超过5%[4];RT078虽然比RT027的产毒力稍弱,但还是高于其他艰难梭菌,易感人群年龄较低,疾病严重度和死亡率相似[5]。

研究人员发现,在低浓度(10mM)的海藻糖培养基中,RT027和RT078都可以生长得很好,而大部分其他的艰难梭菌需要的海藻糖的浓度大约要5倍以上。这表明,低浓度的海藻糖就足够被RT027和RT078利用,保证它们的生长繁殖。

同样是艰难梭菌,它们两个怎么这么特殊?研究人员在这次的研究中也探究了原因所在。首先对于RT027来说,有一种酶,TreA是代谢海藻糖所必需的,TreA的量与RT027代谢海藻糖的能力是正相关的。实验发现,仅仅50μM的海藻糖就足够让TreA大量表达,相较于其他类型艰难梭菌所需的50mM,这其中有1000倍的浓度差!

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黑色为RT2027菌株,灰色为对照的RT053菌株




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