Le brocoli de l'alimentation modifie le microbiote du caecum chez le rat et améliore l’hydrolyse de la glucoraphanine en isothiocyanates bioactifs
Citation
Liu, X., Wang, Y., Hoeflinger, J.L., Neme, B.P., Jeffery, E.H., Miller, M.J. (2017). Dietary broccoli alters rat cecal microbiota to improve glucoraphanin hydrolysis to bioactive isothiocyanates, 9(3), http://dx.doi.org/10.3390/nu9030262
Résumé en langage clair
Le brocoli appartient à la famille des crucifères contenant du glucosinolate (GSL). Le principal GSL dans le brocoli est la glucoraphanine (GRP) qui, après hydrolyse, produit le sulforaphane (SFN), un isothiocyanate bioactif (ITC), qui ralentit ou prévient le cancer chez l’humain. Des recherches antérieures laissent penser que des microorganismes isolés de l’intestin de mammifères, dont des bactéries lactiques, des entérobactéries et Bifidobaicterium spp., et Bacteroides spp., semblent avoir une activité de type myrosinase qui hydrolyse la GSL. Pourtant, le GSL peut être hydrolysé en plusieurs produits et, à notre connaissance, seul l’ITC a une bioactivité confirmée. On ne sait pas encore exactement quels microorganismes commensaux de l’intestin sont responsables de la conversion des GSL en ITC plutôt qu’en substances non bioactives. Dans la présente étude, nous avons examiné l’effet de la consommation du brocoli et du GRP sur la composition du microbiote du caecum de rat par séquençage de l’ARNr 16S à l'aide d'un appareil Illumina. Nous avons également déterminé les changements dans l’activité d'hydrolyse du GRP ex vivo en mesurant la formation d’ITC (SFN) par incubation avec le microbiote du caecum. Nous avons également mesuré l’activité NAD(P)H:quinone oxydoréductase 1 (NQO1) dans la muqueuse du colon et dans le foie de rat comme mesure de la bioactivité induite par le brocoli. Nous avons constaté que le fait de donner du brocoli cru ou cuit pendant quatre jours ou plus modifiait la composition du microbiote du caecum et entraînait une production accrue d'ITC ex vivo. Une augmentation de plus du double de l’activité de la NQO1 de la muqueuse du côlon de l’hôte après l’administration de brocoli cuit pendant sept jours a confirmé les bienfaits pour la santé. D’autres études ont révélé que le GRP de l'alimentation était spécifiquement responsable de l’hydrolyse microbienne accrue du GRP ex vivo, tandis que les changements dans les communautés microbiennes du caecum ont été attribuables à d’autres composants du brocoli. Il est intéressant de noter qu’un sevrage de trois jours d’une ration contenant du brocoli cru a annulé l’augmentation de l’hydrolyse microbienne du GRP ex vivo. Les résultats laissent croire que la conversion accrue de GRP en isothiocyanates bioactifs par le microbiote du caecum nécessite quatre jours ou plus de consommation de brocoli et est réversible.
Résumé
© 2017, les auteurs. Titulaire de la licence MDPI, Bâle, Suisse. La consommation de brocoli présente de nombreux avantages pour la santé, notamment la réduction du risque de cancer et de maladies inflammatoires. Les objectifs de la présente étude étaient de déceler les modifications globales de la composition du microbiote du caecum au moyen de l’analyse du séquençage de l’ARNr 16S et de l’hydrolyse de la glucoraphanine (GRP) en isothiocyanates ex vivo par le microbiote du caecum, à la suite de différents régimes alimentaires contenant du brocoli. Les rats ont été randomisés pour recevoir de l’AIN93G (témoin) ou différentes rations de brocoli; de l'AIN93G plus du brocoli cuit, une poudre riche en GRP, du brocoli cru ou du brocoli cuit traité à la myrosinase. L’administration de brocoli cru ou cuit pendant quatre jours ou plus modifiait la composition du microbiote du caecum et entraînait une production accrue d’isothiocyanates ex vivo. Une augmentation de plus du double de l’activité de la NAD(P)H:quinone oxydoréductase 1 dans la muqueuse du côlon de l’hôte après sept jours d'ingestion de brocoli cuit a confirmé les bienfaits pour la santé. D’autres études ont révélé que le GRP alimentaire était spécifiquement responsable de l’hydrolyse microbienne accrue du GRP ex vivo, tandis que les changements dans les communautés microbiennes du caecum ont été attribuables à d’autres composants du brocoli. Il est intéressant de noter qu’un sevrage de trois jours d’une ration contenant du brocoli cru a annulé l’augmentation de l’hydrolyse microbienne du GRP ex vivo. Les résultats laissent croire que la conversion accrue de GRP en isothiocyanates bioactifs par le microbiote ccal nécessite quatre jours ou plus de consommation de brocoli et est réversible.