งานวิจัยเกี่ยวกับเออร์โกไธโอนีนได้รับการนำเสนอในวารสารย่อยของ Cell

การย่อยสลายคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อนและสารโมเลกุลใหญ่อื่น ๆ โดยแบคทีเรียในลำไส้ของมนุษย์ก่อให้เกิดสารเมแทบอไลต์ที่จุลินทรีย์ข้างเคียงนำไปใช้ในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน อย่างไรก็ตาม ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าการใช้อาหารร่วมกันของสารประกอบอาหารอื่น ๆ ในลำไส้สามารถขับเคลื่อนปฏิกิริยารีดอกซ์ที่ให้พลังงานได้หรือไม่

เมื่อวันที่ 4 สิงหาคม 2025 นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเยลได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยในหัวข้อ "Metabolic cross-feeding of a dietary antioxidant enhances anaerobic energy metabolism by human gut bacteria" ในวารสาร Cell Host & Microbe ซึ่งเป็นวารสารย่อยของ Cell

การศึกษานี้เผยให้เห็นว่าการใช้อาหารร่วมกันของสารต้านอนุมูลอิสระเออร์โกไทโอนีน (ergothioneine) ในอาหารช่วยเพิ่มการเผาผลาญพลังงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนของแบคทีเรียในลำไส้ของมนุษย์

ในการศึกษาที่ล้ำสมัยนี้ ทีมวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียในลำไส้จากไฟลัมที่แตกต่างกันแลกเปลี่ยนสารต้านอนุมูลอิสระในอาหารร่วมกันภายใต้สภาวะไร้ออกซิเจนเพื่อสร้างพลังงาน แบคทีเรียพึ่งพาอาศัย Clostridium symbiosum มีเอนไซม์เออร์โกไทโอเนส (ergothioneinase) ที่เปลี่ยนergothioneine(สารต้านอนุมูลอิสระที่ได้จากเห็ด) ให้เป็นตัวรับอิเล็กตรอนกรดไทโอยูโรแคนิก (thiourocanic acid, TUA) จากนั้นแบคทีเรียย่อยสลายไซแลน Bacteroides xylanisolvens จะลด TUA ซึ่งช่วยเพิ่มการสังเคราะห์ ATP อย่างมีนัยสำคัญและส่งเสริมการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย ยิ่งไปกว่านั้น TUA ถูกผลิตและบริโภคโดยชุมชนจุลินทรีย์ในอุจจาระของมนุษย์บางชนิดอย่างจำเพาะ

สอดคล้องกับความสัมพันธ์ที่เพิ่งค้นพบระหว่างสมดุลเออร์โกไทโอนีนในลำไส้กับมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก ยีนเออร์โกไทโอเนสพบว่ามีการเสริมสมรรถนะอย่างมีนัยสำคัญในเมตาจีโนมอุจจาระจากผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก

การค้นพบโดยรวมเหล่านี้เผยให้เห็นว่าการใช้อาหารร่วมกันของสารอาหารต้านอนุมูลอิสระแบบพึ่งพาอาศัยกันช่วยเพิ่มการเผาผลาญพลังงานของจุลินทรีย์ ซึ่งอาจอธิบายความแตกต่างระหว่างบุคคลในความเสี่ยงของโรค โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

• เออร์โกไทโอเนสของ C. symbiosum เปลี่ยนเออร์โกไทโอนีนในอาหารให้เป็น TUA;

• B. xylanisolvens ใช้ TUA เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เพิ่มการผลิต ATP ขึ้น 2.3 เท่าเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม;

• พลวัตของ TUA แสดงรูปแบบการผลิต/บริโภคที่จำเพาะในไมโครไบโอมของมนุษย์

ที่น่าสังเกตคือ แกนเมแทบอลิซึมเออร์โกไทโอนีน-TUA ทำงานอย่างมีนัยสำคัญในผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก (CRC) โดยความอุดมสมบูรณ์ของยีนเออร์โกไทโอเนสมีความสัมพันธ์กับการลุกลามของโรค (p<0.01) กลไกการใช้อาหารร่วมกันที่อาศัยรีดอกซ์นี้อาจแสดงถึงความเชื่อมโยงใหม่ระหว่างสารต้านอนุมูลอิสระในอาหาร นิเวศวิทยาจุลินทรีย์ในลำไส้ และความไวต่อมะเร็ง

ข้อค้นพบสำคัญของการศึกษา

• Clostridium symbiosum เผาผลาญเออร์โกไทโอนีน (EGT) เป็นกรดไทโอยูโรแคนิก (TUA);

• TUA สามารถถูกใช้โดย Bacteroides xylanisolvens เพื่อเพิ่มการเจริญเติบโตแบบไม่ใช้ออกซิเจนและการสังเคราะห์ ATP;

• ชุมชนจุลินทรีย์ในอุจจาระของมนุษย์สามารถเปลี่ยน EGT เป็น TUA ในรูปรีดิวซ์ผ่านการใช้อาหารร่วมกันทางเมแทบอลิซึม;

• ยีนที่มีหน้าที่ผลิต TUA มีการเสริมสมรรถนะในเมตาจีโนมอุจจาระของผู้ป่วยมะเร็งลำไส้ใหญ่และทวารหนัก

โดยรวมแล้ว ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการใช้อาหารร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยของสารอาหารต้านอนุมูลอิสระช่วยเพิ่มการเผาผลาญพลังงานของจุลินทรีย์—ซึ่งเป็นกลไกที่อาจอธิบายความแปรปรวนระหว่างบุคคลในความไวต่อความเสี่ยงโรค

ลิงก์บทความ: https://www.cell.com/cell-host-microbe/fulltext/S1931-3128(25)00280-X