Кишечная микробиота предотвращает образование канцерогенных нитрозаминов: главная роль E. Coli
Исследователи из Германии и Италии показали, что кишечная микробиота активно восстанавливает нитраты и нитриты, предотвращая образование канцерогенных нитрозаминов.
Микробиота человека играет ключевую роль в поддержании здоровья кишечника, а участие в азотном метаболизме - одна из её важнейших функций. Нитраты (NO₃⁻) и нитриты (NO₂⁻) могут превращаться в аммиак или оксид азота, что снижает риск образования нитрозаминов. Цель исследования - определить, какие представители микробиоты наиболее активно восстанавливают NO₃⁻ и NO₂⁻ и как эти процессы влияют на микробные сообщества.
Анализ 113 геномов показал, что гены нитрат- и нитритредуктаз чаще всего встречаются у Enterobacteriaceae (прежде всего E. coli), а также у отдельных видов Bacteroides и Phocaeicola. Большинство же доминирующих бактерий кишечника (Faecalibacterium, Roseburia, Akkermansia) не имеют полноценных систем восстановления нитратов и нитритов, что говорит о слабой роли денитрификации в их метаболизме.
Эксперименты с изолированными штаммами и синтетическими микробными сообществами показали, что E. coli эффективно удаляет нитриты в течение нескольких часов. Сходные результаты получили и при работе с микробиотой из фекальных образцов.
Отдельно исследовали бактерии тонкого кишечника (Limosilactobacillus, Streptococcus, Veillonella). Некоторые из них (например, L. fermentum и V. ratti) проявили заметную нитритредуктазную активность, несмотря на отсутствие известных генов этих ферментов, что указывает на возможные новые системы восстановления нитритов. Также показано, что нитрит подавляет рост некоторых видов (Faecalibacterium prausnitzii, Akkermansia muciniphila), но не бактерий с выраженной нитритредуктазной активностью.
Только E. coli и Veillonella atypica активно превращали нитраты в нитриты, подтверждая ведущую роль E. coli в азотном метаболизме кишечника.
В целом работа демонстрирует, что кишечная микробиота поддерживает низкий уровень нитритов и нитратов, снижая риск образования канцерогенных соединений. Основной вклад вносит E. coli - именно её активность обеспечивает стабильность и устойчивость микробного сообщества.