α-Амилаза в рисе, ферментированном Aspergillus oryzae, стимулирует рост симбиотического у человека Faecalibacterium prausnitzii

Почему ферментированный рис и микробы кишечника важны

То, что мы едим, питает не только нас — это также корм для триллионов микробов, живущих в наших кишечниках. Эти крошечные партнёры влияют на пищеварение, иммунитет и даже риск хронических заболеваний. В этом исследовании рассматривается, как традиционный японский ингредиент — рис, ферментированный грибом Aspergillus oryzae и используемый для производства саке и миса — может питать особенно важную кишечную бактерию Faecalibacterium prausnitzii, которая тесно связана со здоровьем кишечника и защитой от воспаления.

Тихий смотритель кишечника

Faecalibacterium prausnitzii — одна из наиболее распространённых полезных бактерий у здоровых взрослых, часто составляющая 5–15% сообщества кишечных микроорганизмов. Она производит бутират, короткоцепочечную жирную кислоту, которая служит топливом для клеток, выстилающих кишечник, помогает укреплять барьер кишечника и снижает чрезмерную активность иммунной системы. Снижение уровня этой бактерии отмечали при ожирении, сахарном диабете 2 типа и воспалительных заболеваниях кишечника, таких как болезнь Крона и язвенный колит. Поскольку бактерия чрезвычайно чувствительна к кислороду и её трудно формулировать в виде пробиотических препаратов, учёные ищут пребиотики — компоненты пищи, которые помогают существующим в кишечнике популяциям F. prausnitzii процветать.

Кодзи-ферментированный рис поддерживает ключевой микроб

Исследователи приготовили водный экстракт из риса, ферментированного Aspergillus oryzae (экстракт рисового кодзи), и добавили его в небольшом количестве в лабораторную среду для выращивания F. prausnitzii. По сравнению с контролем, содержащим только воду, экстракт ферментированного риса значительно увеличил рост бактерий, количество генетических копий и уровень АТФ (маркер клеточной энергии). Под микроскопом бактерии росли плотнее и образовывали небольшие скопления. Эти эффекты указывали на то, что нечто в ферментированном рисе действует как фактор, способствующий росту этой полезной микробной формы жизни.

Отследили помощника до фермента

Чтобы найти активный ингредиент, команда разделила белки в экстракте рисового кодзи на несколько фракций с помощью зарядного колонного разделения. Только узкая группа фракций стимулировала рост и производство энергии у F. prausnitzii. Анализ белков наиболее активной фракции показал, что она богата α-амилазой — ферментом, расщепляющим крахмал, производимым Aspergillus oryzae — а также несколькими другими пищеварительными ферментами. Тесты активности подтвердили наличие сильной α-амилазной активности в этих фракциях, а нагревание экстракта — достаточно сильное, чтобы разрушить ферменты — также уничтожало эффект, стимулирующий рост. Это указывало на термочувствительный фермент, а не на простое питательное вещество, в качестве ключевого фактора.

Как ферментированный рис упрощает использование крахмала

Учёные затем выясняли, как именно эта ферментная поддержка помогает бактерии. Они выращивали F. prausnitzii в средах с разными источниками углеводов. Когда присутствовал только сложный крахмал и связанные с ним цепочки, фракция, богатая α-амилазой, и исходный экстракт рисового кодзи оба улучшали рост, уровень АТФ и продукцию бутирата. Но при предоставлении только простого глюкозы α-амилазная фракция уже не помогала, тогда как полный экстракт всё ещё давал некоторое преимущество. Такая картина указывает на то, что α-амилаза расщепляет крахмал на более короткие сахарные цепочки, которые F. prausnitzii может поглощать легче, экономя энергию, которую бактерия потратила бы на синтез собственных ферментов. Одновременно другие компоненты в сыром экстракте — например дополнительные ферменты, пептиды или витамины — вероятно, обеспечивают дополнительную поддержку помимо расщепления крахмала.

Ферментированные продукты как умные помощники для кишечника

Наконец, команда сравнила экстракт рисового кодзи с очищенной подготовкой α-амилазы Aspergillus при одинаковом уровне активности. Обе подготовki стимулировали бактерию, когда единственным источником топлива был крахмал, но цельный экстракт ферментированного риса работал лучше, подчёркивая силу «коктейля» ферментов плюс микронутриентов по сравнению с одним изолированным компонентом. Хотя эти эксперименты проводились в пробирках с одним видом бактерий, результаты указывают, что традиционные ферментированные продукты могут поддерживать здоровье кишечника не только за счёт добавления клетчатки и питательных веществ, но и путём поставки готовых пищеварительных ферментов, которые помогают полезным микробам, таким как F. prausnitzii, процветать и вырабатывать больше бутирата. В долгосрочной перспективе этот принцип может направлять разработку новых функциональных продуктов и синбиотиков, которые сочетали бы пребиотические крахмалы с целевыми ферментами для поддержания более здоровой экосистемы кишечника.

Цитирование: Nakayama-Imaohji, H., Tada, A., Ogiwara, S. et al. α-Amylase in Aspergillus oryzae-fermented rice promotes the growth of human symbiotic Faecalibacterium Prausnitzii. Sci Rep 16, 5792 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36928-x

Ключевые слова: ферментированные продукты, кишечный микробиом, Faecalibacterium prausnitzii, пребиотики, бутират