Ми обираємо їжу з різних причин, включаючи особисті переваги, доступність, вартість та корисність. Але ми також повинні враховувати уподобання наших мікробів з кишечника, a Нове дослідження опубліковано в Cell Cell.
Бактерії в наших кишках, спільно відомі як мікробіота або мікробіома, живуть на клітковині та інших хімічних речовинах, які потрапляють із їжі, яку ми їмо. "Волокно" - це парасольовий термін, який охоплює широкий спектр молекул на основі цукру (полісахаридів). Не ясно, як окремі рослинні полісахариди впливають на ріст різних видів корисних бактерій кишечника.
Хоча ми знаємо, що люди їдять більшу кількість різних продуктів на рослинній основі мають більш різноманітні, здоровіші мікробіоми, менше відомо про те, яким саме бактеріям віддають перевагу.
Щоб дізнатись про продукти харчування, яким надає перевагу кожен тип бактерій, автори вищезгаданого дослідження, опублікованого в «Cell», вирощували мишей у стерильних умовах та давали їм набір 20 різних видів бактерій кишечника людини. На початку експерименту всі миші мали аналогічний набір мікробів кишечника. Потім вони годували тварин дієтою з низьким вмістом клітковини, що характерно для США. Це доповнювали очищеними волокнами препарати 34, виготовлені з фруктів та овочів.
Дослідники спостерігали, як мікробіоми тварин змінювалися внаслідок їх дієти. Вони виявили, що певні бактерії віддають перевагу різним добавкам волокон, і коли їх улюблена їжа є, частка цих мікробів у кишечнику збільшується. Наприклад, миші, які їли багато горохової клітковини, мали набагато більшу частку бактерій, званих Bacteroides thetaiotaomicron в кінці експерименту.
Але харчові волокна складаються не з однієї сполуки. Вони часто містять різноманітні довголанцюгові полісахариди, які ми не можемо зламати без допомоги кишкових бактерій. Щоб точно з’ясувати, які молекули полісахаридів збільшили кількість специфічних мікробів, додаткові експерименти розглядали різні види бактерій. Для Bacteroides thetaiotaomicronнаприклад, збільшення кількості в основному відбувається за рахунок молекули в гороховій клітковині, званої арабінан.
Bacteroides thetaiotaomicron любили бенкетувати на гороховій клітковині. SherSor / Shutterstock
Маніпулювати мікробіомом не так просто
Мікробіома - це складне співтовариство, яке складається з мільярдів бактерій. Важливо розуміти, як їжа, яку ми їмо, впливає на наш мікробіом в цілому, а не лише на окремі види бактерій. Просто постачання певного типу клітковини не є гарантією того, що конкретні бактерії виявляться, щоб їх з'їсти. І якщо однакові продукти харчування віддають перевагу двом конкуруючим видам бактерій, одній корисній та потенційно шкідливій, як ви забезпечите, щоб здоровіші види отримували левову частку та процвітали?
Щоб зрозуміти, які мікроби отримують перший поживний елемент, дослідники встановлювали змагання за їжу між різними видами бактерій. Вони використовували магнітні намистини, покриті флуоресцентними молекулами волокон, щоб побачити, які бактерії метаболізували кожен тип волокон і як наявність інших бактерій впливала на їх вибір.
Як можна було б очікувати, коли багато бактерій і обмежений запас улюблених продуктів, бактерії змагалися за певні волокна. Важливо, що дослідники виявили, що бактерії адаптуються до змін обставин. Деякі види змогли адаптуватися до присутності інших, які віддавали перевагу одній і тій же клітковині, переходячи на інше джерело їжі. Інші мікроби залишалися рішучими улюбленими стравами.
Що це означає для наших мікробіомів? Це дозволяє припустити, що певні штами можуть легше адаптуватися до змін у харчуванні, і це може бути найкращим для побудови стійкої кишкової спільноти.
Ще багато чому навчитися
Все більш зрозуміло, що ми є та напій надає глибокий вплив на склад мікробіома кишечника, а отже, величезний вплив на харчування та здоров'я. Але нам належить зробити багато роботи, перш ніж ми дійсно зрозуміємо вплив реальної їжі на наші мікробіоми реального життя та як наші кишечні бактерії впливають на наше здоров'я.
Разом з моїми колегами з Королівського коледжу Лондона, загальної лікарні штату Массачусетс, університету Стенфорда та ZOE ми проводимо найбільше у світі дослідження (PREDICT), яке досліджує, як люди та їх унікальні мікробіоми реагують на різні продукти харчування. Поки результати показують великі та послідовні відмінності між людьми до одних і тих же продуктів. Навіть однакові близнюки, які поділяють 100% своїх генів та значну частину свого виховання та оточення, можуть мати дуже різні відповіді на одні і ті ж продукти.
Що ще дивніше, однакові близнюки в нашому дослідженні мали лише трохи більше видів мікробів, ніж споріднені люди, що може допомогти пояснити різницю в харчових реакціях. Наприкінці наших досліджень ми сподіваємось, що за допомогою громадянських вчених ми зможемо пролити світло на складний взаємозв'язок між тим, що ми їмо, нашим мікробіомом, нашими особистими відгуками до їжі та нашого здоров’я.
Вчені зацікавлені у пошуку способів маніпулювати нашими реакціями на їжу та покращити здоров'я, навмисно змінюючи мешканців нашої кишки. Виявлення зв’язків між різними типами клітковини та бактерій свідчить про те, що молекули, визначені дослідниками в дослідженні Cell, можуть врешті-решт використовуватись у так званих продуктах, спрямованих на мікробіоти, щоб збільшити кількість певних корисних бактерій у кишечнику та підвищити різноманітність мікробіомів.
Багато випробовуваних у своїх експериментах волоконних добавок були виготовлені з шкірки фруктів та овочів, що залишилася від виготовлення продуктів, таких як супи та коктейлі. Ці продукти можуть забезпечити стійку, дешеву клітковину, яку легко можна включити в харчові продукти. Але перш ніж ми почнемо таким чином спілкуватися з нашими жителями кишок, нам потрібно знати, як це зробити безпечно - заохочуючи «хороші» бактерії та контролюючи «погані» - щоб створити правильний баланс бактерій для всіх.
Про автора
Тім Спектор, Професор генетичної епідеміології, King's College London
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Схожі книги:
Тіло веде рахунок: мозок, розум і тіло в лікуванні травми
Бесселя ван дер Колка
Ця книга досліджує зв’язки між травмою та фізичним і психічним здоров’ям, пропонуючи ідеї та стратегії зцілення та відновлення.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Дихання: нова наука втраченого мистецтва
Джеймс Нестор
Ця книга досліджує науку та практику дихання, пропонуючи ідеї та методи покращення фізичного та психічного здоров’я.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Парадокс рослин: приховані небезпеки в «здорових» продуктах, які викликають хвороби та збільшення ваги
Стівен Р. Гандрі
Ця книга досліджує зв’язки між дієтою, здоров’ям і хворобою, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та самопочуття.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Кодекс імунітету: нова парадигма справжнього здоров’я та радикальної боротьби зі старінням
Джоел Грін
Ця книга пропонує новий погляд на здоров’я та імунітет, спираючись на принципи епігенетики та пропонуючи ідеї та стратегії для оптимізації здоров’я та старіння.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Повний посібник із голодування: зцілюйте своє тіло за допомогою періодичного, іншого дня та тривалого голодування
доктора Джейсона Фунга та Джиммі Мура
Ця книга досліджує науку та практику голодування, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та благополуччя.
