Gut microbiota modulation with long-chain corn bran arabinoxylan in adults with overweight and obesity is linked to an individualized temporal increase in fecal propionate
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Variability in the health effects of dietary fiber might arise from inter-individual differences in the gut microbiota's ability to ferment these substrates into beneficial metabolites. Our understanding of what drives this individuality is vastly incomplete and will require an ecological perspective as microbiomes function as complex inter-connected communities. Here, we performed a parallel two-arm, exploratory randomized controlled trial in 31 adults with overweight and class-I obesity to characterize the effects of long-chain, complex arabinoxylan (n = 15) at high supplementation doses (female: 25 g/day; male: 35 g/day) on gut microbiota composition and short-chain fatty acid production as compared to microcrystalline cellulose (n = 16, non-fermentable control), and integrated the findings using an ecological framework. RESULTS: Arabinoxylan resulted in a global shift in fecal bacterial community composition, reduced α-diversity, and the promotion of specific taxa, including operational taxonomic units related to Bifidobacterium longum, Blautia obeum, and Prevotella copri. Arabinoxylan further increased fecal propionate concentrations (p = 0.012, Friedman's test), an effect that showed two distinct groupings of temporal responses in participants. The two groups showed differences in compositional shifts of the microbiota (p ≤ 0.025, PERMANOVA), and multiple linear regression (MLR) analyses revealed that the propionate response was predictable through shifts and, to a lesser degree, baseline composition of the microbiota. Principal components (PCs) derived from community data were better predictors in MLR models as compared to single taxa, indicating that arabinoxylan fermentation is the result of multi-species interactions within microbiomes. CONCLUSION: This study showed that long-chain arabinoxylan modulates both microbiota composition and the output of health-relevant SCFAs, providing information for a more targeted application of this fiber. Variation in propionate production was linked to both compositional shifts and baseline composition, with PCs derived from shifts of the global microbial community showing the strongest associations. These findings constitute a proof-of-concept for the merit of an ecological framework that considers features of the wider gut microbial community for the prediction of metabolic outcomes of dietary fiber fermentation. This provides a basis to personalize the use of dietary fiber in nutritional application and to stratify human populations by relevant gut microbiota features to account for the inconsistent health effects in human intervention studies. TRIAL REGISTRATION: Clinicaltrials.gov, NCT02322112 , registered on July 3, 2015. Video Abstract.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».