Elucidation of the effect of vitamin B intake on gut bacterial communities using a human cohort

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15267
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
• Research Institution: National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition
• Principal Investigator: PARK JONGUK 国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所, 医薬基盤研究所 AI健康・医薬研究センター, 客員研究員 (60803335)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 腸内細菌 / 栄養素 / ビタミン / バイオインフォマティクス / コホート研究

Outline of Final Research Achievements

To clarify a new notion of intestinal activity by nutrients other than dietary fiber as dietary components that affect intestinal bacteria, we performed an association analysis between nutritional intake and intestinal microbiota using cohort data. We confirmed the association between vitamin B1 and Ruminococcaceae. In silico pathway analysis, we clarified that the bacteria from this genus cannot synthesize vitamin B1 independently, even though it is necessary for survival. Furthermore, we explained that it also affects butyrate production. We submitted a paper and reported it at an international conference, presenting the results of an analysis using mice fed a vitamin B1-deficient diet. In addition, using machine learning, we clarified that acetic acid, vitamin B1 intake, and butyrate-producing bacteria independently affect butyrate production.

Free Research Field

腸内細菌

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、健康意識の高いコホートデータを用いて、栄養摂取と腸内細菌との関連を網羅的に調査し、ビタミンB1の摂取が特定の腸内細菌の腸内での競争力に影響すること、様々な作用で健康と関連する酪酸産生に影響することを疫学的に明らかにし、in silico、in vivoでの検証まで行った。さらに、機械学習にてビタミンB1の摂取が独立して酪酸産生に影響することを確認した。健康意識の高いヒトを対象としていることから、バランスのいい栄養摂取状況の中で、効果的である可能性が示唆されたことには意義がある。また、体への負担も大きくない素材であるため、一般的な現代人が行える効果的な腸活として提案できる。