国内团队：肠菌可将无机碳纳米材料发酵成内源有机代谢物

PNAS[IF:12.779]

① 肠道菌群能够降解单壁碳纳米管和氧化石墨烯两种人工合成碳纳米材料，当其口服暴露后，肠道中乙酸和丁酸等短链脂肪酸含量明显升高；

② 通过建立氧化石墨烯同位素代谢流示踪新方法，发现13C-氧化石墨烯降解后可通过13C-丙酮酸途径生成13C-丁酸；

③ 己糖激酶、丙酮酸激酶、丙酮酸脱氢酶和丁酸激酶等多种关键微生物代谢酶参与了碳纳米材料发酵生成丁酸的过程；

④ 通过微生物测序发现产丁酸菌是利用碳纳米材料生成丁酸的优势菌种。

A new capacity of gut microbiota: Fermentation of engineered inorganic carbon nanomaterials into endogenous organic metabolites
05-08, doi: 10.1073/pnas.2218739120

【主编评语】由于其独特和多样的性质，碳基纳米材料已被应用于各种领域，部分研究发现碳基纳米材料可能对生物体有不利影响，但其在肠道中的降解、转化和生物利用仍不清楚。近日，国家纳米科学中心的陈春英及团队在PNAS上发表最新研究，通过稳定同位素13C骨架标记与代谢流同位素示踪法，揭示了碳纳米材料从源端-中端-终端的代谢全流程，突破传统微生物只能利用碳水化合物合成有机丁酸分子的认知。总之，该研究为探究碳纳米材料提供了新的应用价值，为相关研究指明了新的思路和方向，值得关注。