康奈尔大学的新研究探讨了AMY1基因变异如何影响口腔细菌的组成，这可能会对牙齿健康产生影响。AMY1基因参与淀粉的消化过程。
该研究发现，淀粉会减少口腔生物膜中的细菌多样性，这意味着某些细菌会大量繁殖，而其他细菌则会减少，这可能会增加蛀牙和牙龈疾病的风险。
这项研究发表在《微生物》期刊上，探讨了口腔微生物群对淀粉的反应。研究发现，AMY1基因拷贝数与淀粉共同作用，改变了在口腔健康中起作用的细菌复杂组成。
“大多数人都被警告过，如果你吃了很多糖，一定要记得刷牙，”分子营养学助理教授、资深作者安吉拉·普尔说。“这里的主要发现是，根据你的AMY1拷贝数，你在食用可消化的淀粉后可能也需要同样注意刷牙。”
AMY1编码唾液淀粉酶酶，这种酶有助于在口腔中分解淀粉。先前的研究已经将AMY1与蛀牙和牙周病联系起来。普尔在之前的研究中发现，高AMY1拷贝数与牙髓炎相关菌种Porphyromonas endodontalis的水平较高有关。这项研究进一步探讨了淀粉如何影响口腔中的细菌组成，特别是Veillonella和Atopobium。
然而，尚不清楚唾液淀粉酶酶与其主要底物淀粉是如何相互作用以改变口腔微生物群并增加疾病风险的。
“这就是我们在这项实验中想要了解的，”普尔说。“如果某人吃了淀粉，他的嘴里会发生什么？如果有高拷贝数或低拷贝数，答案会不同吗？我们发现，Veillonella和Atopobium对AMY1拷贝数和淀粉的存在有不同的反应，这表明某些细菌可能受到淀粉消化遗传变异的影响更大。”
研究人员还发现证据表明，口腔微生物群已经进化以应对AMY1拷贝数的增加，这种现象在有长期农业和淀粉消费历史的人群中更为明显。在伊萨卡市采集的31个样本中，AMY1拷贝数从2到20不等。
与迅速促进细菌生长的糖类不同，淀粉与AMY1相互作用，更逐渐地塑造口腔微生物群，影响哪些细菌随着时间推移成为主导。
“历史上更容易获得淀粉的人群往往有更多的拷贝数，”普尔说，“从实际角度来看，这是有道理的，因为在食物稀缺的情况下，能够更有效地分解淀粉会给生存带来优势。”
在一项体外培养的口腔生物膜研究中，研究人员观察到，在高AMY1拷贝数个体的淀粉补充生物膜中，如链球菌等细菌数量增加。然而，Veillonella和Atopobium对淀粉和AMY1拷贝数的反应最为强烈，这表明这些细菌与淀粉代谢之间存在更复杂的关系。
“如果某人的拷贝数很高，他们可以高效地分解淀粉，喜欢这些糖类的细菌会在他们的口中更多地生长，”普尔说。“我们的结果表明，不同的细菌种类对可用碳水化合物和个体的基因组成的反应不同。这真是令人难以置信——我们如何适应，这些微生物也反过来适应。”
该研究还发现，患有牙周病的个体的生物膜中的细菌多样性较低，这可能意味着淀粉代谢如何随时间影响口腔疾病的风险。此外，淀粉补充减少了生物膜中的微生物多样性，可能是通过促进某些细菌而抑制其他细菌。
施瓦茨研究基金和美国国立卫生研究院提供了资金支持。
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