زعفران متابولیسم اسید آمینه میکروبی و تولید انتقال دهنده عصبی را در یک کنسرسیوم روده تعریف شده تغییر می‌دهد

میکروبیوتای روده برای شکل‌دهی به ترکیب جامعه، فعالیت متابولیکی و فیزیولوژی میزبان، به سوبستراهای غذایی و مشتق‌شده از میزبان متکی است. در حالی که فیبرهای غذایی به عنوان سوبستراهای میکروبی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اطلاعات کمتری در مورد چگونگی تأثیر ترکیبات گیاهی زیست‌فعال بر متابولیسم میکروبی وجود دارد. ادویه زعفران، کلاله گل زعفران، معمولاً به دلیل ویژگی‌های دارویی‌اش مورد استفاده قرار می‌گیرد، اما اثرات آن بر جوامع میکروبی روده هنوز به خوبی شناخته نشده است. در اینجا، ما از یک کنسرسیوم همزیست انسانی تعریف‌شده که در بیوراکتورهای بی‌هوازی رشد کرده است، برای بررسی چگونگی تغییر متابولیسم باکتریایی توسط زعفران استفاده کردیم. درمان با زعفران به طور قابل توجهی استفاده از اسید آمینه و خروجی متابولیت را تغییر داد و تریپتوفان را کاهش داد در حالی که محصولات پایین‌دستی آن، تریپتامین و ایندول استیک اسید را افزایش داد. به موازات آن، زعفران سطح ترکیبات عصبی فعال از جمله GABA، گلوتامات، گلیسین و دوپامین را افزایش داد، در حالی که L-DOPA، تیروزین و اسید آنترانیلیک را کاهش داد. پروفایل اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFA) نیز تغییر کرد، با افزایش اسیدهای فرمیک و ایزوبوتیریک، کاهش اسیدهای پروپیونیک، بوتیریک و والریک، و عدم تغییر در استات، اسید ۲-متیل-بوتیریک و اسید ایزووالریک. در مجموع، این یافته‌ها نشان می‌دهند که زعفران متابولیسم اسید آمینه میکروبی و انتقال‌دهنده عصبی را عمیقاً برنامه‌ریزی مجدد می‌کند و در عین حال تولید SCFA را تغییر می‌دهد. این کار بینش جدیدی در مورد چگونگی تعدیل شبکه‌های متابولیک میکروبی توسط ترکیبات زیست‌فعال غذایی ارائه می‌دهد که پیامدهای بالقوه‌ای برای سلامت روده و مغز دارد.

The gut microbiota relies on both dietary and host-derived substrates to shape community composition, metabolic activity, and host physiology. While dietary fibers have been extensively studied as microbial substrates, less is known about how bioactive plant compounds influence microbial metabolism. The spice saffron, the stigma from the Crocus sativus flower, is commonly used for its medicinal traits, yet its effects on gut microbial communities remain poorly understood. Here, we used a defined human commensal consortium grown in anaerobic bioreactors to investigate how saffron alters bacterial metabolism. Saffron treatment significantly remodeled amino acid utilization and metabolite output, reducing tryptophan while increasing its downstream products tryptamine and indole acetic acid. In parallel, saffron elevated the levels of neuroactive compounds including GABA, glutamate, glycine, and dopamine, while decreasing L-DOPA, tyrosine, and anthranilic acid. Short-chain fatty acid (SCFA) profiles were also shifted, with increased formic and isobutyric acids, decreased propionic, butyric, and valeric acids, and no change in acetate, 2-methyl-butyric acid, and isovaleric acid. Together, these findings demonstrate that saffron profoundly reprograms microbial amino acid and neurotransmitter metabolism while reshaping SCFA production. This work provides new insight into how dietary bioactive compounds modulate microbial metabolic networks, with potential implications for gut and brain health.