Differential impact of lactose/lactase phenotype on colonic microflora

Can J Gastroenterol. 2010 Jun;24(6):373-9. doi: 10.1155/2010/649312.

Abstract

Background: The ability to digest lactose divides the world's population into two phenotypes that may be risk variability markers for several diseases. Prebiotic effects likely favour lactose maldigesters who experience lactose spilling into their colon.

Objective: To evaluate the effects of fixed-dose lactose solutions on fecal bifidobacteria and lactobacilli in digesters and maldigesters, and to determine whether the concept of a difference in ability to digest lactose is supported.

Methods: A four-week study was performed in 23 lactose maldigesters and 18 digesters. Following two weeks of dairy food withdrawal, subjects ingested 25 g of lactose twice a day for two weeks. Stool bifidobacteria and lactobacilli counts pre- and postintervention were measured as the primary outcome. For secondary outcomes, total anaerobes, Enterobacteriaceae, beta-galactosidase and N-acetyl-beta-D-glucosaminidase activity in stool, as well as breath hydrogen and symptoms following lactose challenge tests, were measured.

Results: Lactose maldigesters had a mean change difference (0.72 log10 colony forming unitsg stool; P=0.04) in bifidobacteria counts compared with lactose digesters. Lactobacilli counts were increased, but not significantly. Nevertheless, reduced breath hydrogen after lactose ingestion correlated with lactobacilli (r=-0.5; P<0.001). Reduced total breath hydrogen and symptom scorestogether, with a rise in fecal enzymes after intervention, were appropriate, but not significant.

Conclusions: Despite failure to achieve full colonic adaptation, the present study provided evidence for a differential impact of lactose on microflora depending on genetic lactase status. A prebiotic effect was evident in lactose maldigesters but not in lactose digesters. This may play a role in modifying the mechanisms of certain disease risks related to dairy food consumption between the two phenotypes.

HISTORIQUE :: La capacité de digérer le lactose divise la population mondiale en deux phénotypes qui peuvent risquer les marqueurs de variabilité de plusieurs maladies. Les effets prébiotiques favorisent probablement les personnes qui digèrent mal le lactose et subissent un épanchement de lactose dans le colon.

OBJECTIF :: Évaluer les effets de solutions de lactose à doses fixes sur les bifidobactéries et les lactobacilles fécales chez les personnes qui digèrent bien ou mal le lactose et déterminer si le concept d’une différence de capacité de digérer le lactose est étayé.

MÉTHODOLOGIE :: Les chercheurs ont effectué une étude de quatre semaines chez 23 personnes qui digèrent mal le lactose et 18 personnes qui le digèrent bien. Après deux semaines de sevrage des produits laitiers, les sujets ont ingéré 25 g de lactose deux fois par jour pendant deux semaines. Comme issue primaire, les chercheurs ont mesuré la numération de bifidobactéries et de lactobacilles dans les selles avant et après l’intervention. Comme issue secondaire, ils ont mesuré l’activité totale des anaérobies, des entérobactériacées, des bêta-galactosidases et des N-acétyl-bêta-D-glucosaminidases dans les selles, de même que l’hydrogène dans l’haleine et les symptômes après des tests de provocation par le lactose.

RÉSULTATS :: Les personnes qui digèrent mal le lactose ont une différence de changement moyenne (0,72 log10 unités formatrices de colonies/g de selle; P=0,04) dans les bifidobactéries par rapport à celles qui le digèrent bien. Les numérations de lactobacilles augmentaient, mais pas de manière significative. Néanmoins, une diminution d’hydrogène dans l’haleine après l’ingestion de lactose était corrélée avec les lactobacilles (r=−0,5; P<0,001). L’association d’une diminution d’hydrogène total dans l’haleine et des indices des symptômes, accompagnée d’une augmentation des enzymes fécaux après l’intervention, était appropriée, mais non significative.

CONCLUSIONS :: Malgré l’échec à obtenir une adaptation colique complète, la présente étude a fourni des données probantes démontrant un effet différentiel du lactose sur la microflore d’après le statut génétique de la lactase. Un effet prébiotique était évident chez les personnes qui digèrent mal le lactose, mais pas chez celles qui le digèrent bien. Ce phénomène peut contribuer à modifier les mécanismes de certains risques de maladie liés à la consommation de produits laitiers entre les deux phénotypes.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adult
  • Bifidobacterium / growth & development
  • Breath Tests
  • Colon / microbiology*
  • Colony Count, Microbial
  • Feces / enzymology
  • Female
  • Humans
  • Lactase / genetics*
  • Lactobacillus / growth & development
  • Lactose / genetics*
  • Lactose / metabolism
  • Lactose Intolerance / diagnosis*
  • Lactose Intolerance / therapy
  • Male
  • Phenotype
  • Pilot Projects
  • Young Adult
  • beta-Galactosidase / metabolism

Substances

  • Lactase
  • beta-Galactosidase
  • Lactose