Kako različite vrste vlakana utječu na mikrobiom
Znanstvenici koji proučavaju niz izvora vlakana pokazuju kojim molekulama vlakana koristi skupina crijevnih bakterija na mišjem modelu.
Koji su izvori vlakana najbolji za mikrobiom?
Za više informacija potkrijepljenih istraživanjem o mikrobiomu i kako on utječe na vaše zdravlje, posjetite naše posebno središte.
Zapadna dijeta obično sadrži puno zasićenih masti i šećera, a siromašna vlaknima. No, postoji mnogo dokaza da se naš način prehrane ne slaže s našim crijevnim mikrobiomom.
Naši mikrobni putnici presudni su za naše zdravlje. Pomažu nam u probavi hrane, neophodni su za imunološki sustav i mogu biti povezani sa još širim nizom zdravstvenih aspekata, poput mentalnog i kardiometaboličkog zdravlja.
Ranije ove godine, Medicinske vijesti danas izvijestio je o meta-analizi koju je naručila Svjetska zdravstvena organizacija koja je pokazala da jedenje između 25 i 29 grama vlakana svaki dan korelira s manjom učestalošću dijabetesa tipa 2, bolesti srca, moždanog udara i raka debelog crijeva.
Iako liječnici nekim ljudima savjetuju da slijede prehranu s malo vlakana zbog specifičnih zdravstvenih stanja, poput upalnog poremećaja crijeva, za većinu ljudi dijeta bogata vlaknima ključna je za zdravlje crijeva.
Dijetalne smjernice za Amerikance preporučuju da odrasle ženke u dobi od 31-50 godina konzumiraju 25,2 grama vlakana dnevno, a odrasli muškarci u istoj dobnoj skupini 30,8 grama vlakana dnevno.
Ali koji su izvori vlakana najbolji i na koje molekule u vlaknima reagiraju naši crijevni mikrobi?
Tim istraživača s Medicinskog fakulteta Sveučilišta Washington u St. Louisu, MO, zajedno s međunarodnim suradnicima, krenuo je odgovoriti na ova pitanja dugoročno gledajući na razvoj onoga što oni nazivaju hranom usmjerenom na mikrobiotu, kako bi poboljšali naše zdravlje.
Nisu sva vlakna jednaka
"Smatra se da su vlakna korisna", objašnjava viši autor studije dr. Jeffrey Gordon, profesor i direktor Obiteljskog centra Edison za znanosti o genomu i sistemsku biologiju na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Washington.
„Ali vlakna su zapravo vrlo komplicirana smjesa mnogih različitih komponenata. Štoviše, vlakna iz različitih biljnih izvora koja se obrađuju na različite načine tijekom proizvodnje hrane imaju različite sastojke ”, nastavlja. "Nažalost, nedostaju nam detaljna znanja o tim razlikama i njihovom biološkom značaju."
Kako bi testirao kako različiti izvori vlakana utječu na obilje crijevnih bakterija, dr. Gordon i njegovi kolege okrenuli su se miševima.
Životinje u njihovom istraživanju uzgajane su u sterilnim uvjetima, što znači da nisu imale vlastite mikrobiome u crijevima. Umjesto toga, svaki je dobio koktel od 20 sojeva uobičajene crijevne bakterije Bakteroidi, koji je tim izolirao iz ljudskog crijeva.
Svaki je miš nakon toga 4 tjedna jeo određenu prehranu koja se sastojala od osnovne prehrane s dodanim vlaknima.
Osnovna prehrana sadržavala je velike količine zasićenih masti i male količine voća i povrća. Tim je to iskoristio kao model zapadnjačke prehrane, koja je obično bogata masnoćama i siromašna vlaknima.U svaku osnovnu prehranu dodali su različite vrste vlakana.
Tim je testirao 34 različita izvora dijetalnih vlakana, uključujući proteine graška, koru citrusa, citrusni pektin, koru rajčice, narančasta vlakna, vlakna jabuke, vlakna ljuske zobi, kakao, chia sjemenke i rižine mekinje. Ukupno je to rezultiralo 144 različite kombinacije prehrane.
Zatim su analizirali kako je 20 različitih sojeva bakterija reagiralo na prisutnost različitih izvora vlakana.
Ukupno je 21 kombinacija imala značajne učinke, što je istraživačima omogućilo da identificiraju "različite sposobnosti sakupljanja hranjivih sastojaka", kako objašnjavaju u svom radu.
Posebno, B. thetaiotaomicron obilje se povećalo u prisutnosti citrusnog pektina i vlakana graška, dok B. ovatus razine su porasle u prisutnosti beta-glukana i ječmenih mekinja. Ostala vlakna koja su rezultirala povećanjem broja članova Bakteroidi sojevi u istraživanju bili su inulin visoke molekularne težine, rezistentni maltodekstrin i psilij.
Istražujući dublje, tim je utvrdio koji bioaktivni ugljikohidrati u pripravcima od vlakana daju preferirane izvore hrane za različite sojeve.
Prvi autor Michael L. Patnode, postdoktorski istraživač koji radi s dr. Gordonom, objašnjava: „Naši su eksperimenti pokazali da su u vlaknima graška aktivni molekularni sastojci uključivali vrstu polisaharida zvanog arabinan, dok se u citrusnom pektinu oporavljenom od narančinih kora, druge vrste polisaharida, nazvanog homogalakturonan, bio je odgovoran za širenje bakterija. "
Tim je također pogledao kako neki od Bakteroidi sojevi u studiji međusobno su komunicirali kada su bili predstavljeni s različitim izvorima vlakana. Otkrili su da su hijerarhijski odnosi između sojeva specifični za svako vlakno.
"Zdrava mikrobiota ljudskih crijeva ima veliku raznolikost na razini soja", objašnjava tim u radu. "Odrediti koje sojeve koji predstavljaju datu vrstu odabrati kao vodećeg kandidata za probiotičko sredstvo ili za ugradnju u sinbiotske (prebiotičke i probiotičke) formulacije središnji je izazov za one koji žele razviti terapiju usmjerenu na mikrobiotu sljedeće generacije."
"Probijanje koda za kojim dijetalnim sastojcima priželjkuju korisni mikrobi ključ je za dizajniranje hrane koja poboljšava zdravlje."
Dr. Jeffrey Gordon
