碳水化合物结构决定细菌间的竞争以及人体上皮保护和代谢所需脂肪酸的生成，据infohub.kz网站报道。

科学家汇总了生物化学和微生物学数据，以查明膳食纤维的空间结构和化学复杂性如何影响人体大肠中的细菌群落。这项科学综述的成果发表在《Proceedings of the Nutrition Society》上。此前纤维素常被视为均质物质，但新数据表明，正是其分子多样性启动了微生物之间的营养协作与竞争过程。

在大肠中，细菌发酵未消化的碳水化合物，产生短链脂肪酸——乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐。这些物质调节人体能量代谢、抑制全身性炎症，而丁酸盐是大肠黏膜细胞的主要营养来源。植物纤维对细菌酶的可用性取决于其性质：从结晶纤维素的不可溶微纤维，到果胶及各类抗性淀粉。

研究人员发现，微生物采用截然不同的策略来分解复杂聚合物。拟杆菌属（Bacteroides）细菌拥有100多个多糖利用位点（PUL），能识别广泛的碳水化合物。与此同时，厚壁菌门（Firmicutes）细菌则依赖高度特化的复合体。例如，Ruminococcus champanellensis利用表面的多酶纤维素体来结合并水解结晶纤维素。

Ruminococcus bromii通过淀粉体充当抗性淀粉的关键分解者。在发酵过程中，该细菌将底物分解为简单糖——葡萄糖和麦芽糖，为菌群中的邻居提供养分。实验表明，在缺乏这种微生物的人群中，大部分淀粉未经消化即被排出体外。其他细菌，包括Coprococcus catus，将副产物乳酸转化为丙酸盐和丁酸盐，保护环境免于酸化。科学家强调，理解这些营养链条对于开发靶向益生元至关重要。