Бифидобактерии — ключевые пробиотики, которые применяют в отделениях интенсивной терапии новорожденных для предотвращения кишечных заболеваний и снижения младенческой смертности. Но в одном из экспериментов в Бангладеш полезные бактерии не прижились в микробиоме детей, несмотря на положительные результаты аналогичных тестов в США. Это заставило ученых из Sanford Burnham Prebys, Вашингтонского университета и UC San Diego задуматься: возможно, штаммы просто не подходят под местный рацион, сообщает phys.
Команда вручную проанализировала 263 генома бифидобактерий, определив, какие из них способны расщеплять 68 типов углеводов, от сахаров грудного молока до сложных растительных волокон. Затем исследователи обучили ИИ-модель, которая обработала еще 2,8 тыс. геномов и предсказала способность каждой бактерии перерабатывать те или иные сахара. Исследование опубликовано в Nature Microbiology.
Эти знания можно использовать для выбора штаммов-кандидатов на роль пробиотиков в конкретной ситуации.
Когда ученые сравнили эти прогнозы с реальными экспериментами на 30 штаммах, точность предсказаний превысила 94%.
Оказалось, что бактерии, выделенные из кала детей в Бангладеш, имеют уникальные метаболические способности. Они адаптированы как к сахарам грудного молока, так и к растительной пище. Это говорит о том, что переход ребенка на новый рацион отражается даже в генах его микробиоты. Такие метаболические особенности не встречаются у штаммов, выделенных у детей из других регионов.
Исследование показывает: одни и те же пробиотики могут работать по-разному в зависимости от страны, рациона и образа жизни ребенка. Чтобы они действительно приживались и приносили пользу, важно учитывать локальные особенности питания. Новая база данных позволяет заранее определить, какие штаммы подойдут конкретному ребенку.
Ранее мы сообщали о кишечных бактериях, которые защищают сердце и сосуды: штаммы Lactobacillus casei помогают снижать давление и влияют на здоровье сосудов.