Дослідники визначили інгредієнти для прототипів закусок, розроблених для навмисної зміни мікробіому кишечника таким чином, щоб це було пов’язано зі здоров’ям.

Перекладаючи результати з тваринних моделей, вчені показали в двох пілотних дослідженнях на людях із надмірною вагою, що закуски, що містять комбінації конкретно вибраних типів клітковини, впливають на елементи мікробіому, що беруть участь у метаболізмі компонентів клітковини.

Цей зсув у мікробіомі був пов’язаний із зміною груп білків крові, які є біомаркерами та регуляторами багатьох аспектів фізіології та метаболізму. Ці білки крові змінювались таким чином, що в довгостроковій перспективі може покращити стан здоров’я.

"Погане харчування є актуальною і складною проблемою у всьому світі, яка зумовлена ​​багатьма факторами, включаючи надлишок продуктів з високим вмістом жиру та з низьким вмістом клітковини у типових західних дієтах", - говорить старший автор дослідження Джеффрі Гордон, професор та директор Центр сім'ї Едісона з наук про геном та системну біологію при Медичній школі Вашингтонського університету.

«Оскільки закуски є популярною частиною західних дієт, ми працюємо над розробкою нового покоління рецептур закусочних продуктів, які люди хотіли б їсти, і які підтримуватимуть здоровий мікробіом кишечника, який впливає на багато аспектів оздоровлення».

У кишечнику людини знаходиться мікробіом, що складається з десятків трильйонів мікробів, що містять мільйони різних генів, які виконують функції, які не забезпечуються приблизно 20,000 XNUMX генами, що кодують білок в геномі людини. На думку дослідників, харчова цінність продуктів харчування частково визначається продуктами унікального метаболізму продуктів, що надходять із мікробіомом кишечника.

Гордон та його колеги зосереджені на характеристиці того, які харчові компоненти взаємодіють з якими мікробіомами кишечника та як ця взаємодія формує різні особливості людської біології. Мета полягає в тому, щоб проголосити нову еру харчової науки, яка дає доступні, поживніші продукти зі стійких джерел, які можна використовувати для лікування або запобігання різним формам недоїдання - будь то недоїдання або ожиріння у дітей чи дорослих.

Дієти з високим вмістом жиру та з низьким вмістом клітковини, що споживаються в США та інших західних країнах, не підтримують різноманітний та здоровий мікробіом кишечника. Більше того, дієти з багато клітковини вміст асоціюється з меншим ризиком хронічних захворювань, таких як серцево-судинні захворювання, діабет 2 типу та ожиріння. Однак харчові волокна складаються із складних і різноманітних сумішей біомолекул, багато з яких людський організм не може розщепитись самостійно. Характер цих сумішей варіюється залежно від джерела волокон та способу їх обробки при введенні в їжу.

Минула робота команди Гордона визначила конкретні рослинні волокна, які були доступними та доступними у великих кількостях із стійких джерел - таких як шкірки, кірки та лушпиння, які в іншому випадку були б викинуті - і які підвищили ефективність деяких корисних мікробів кишечника, які недопредставлені в багато дорослих з ожирінням споживають західні дієти.

У цьому новому звіті дослідники проаналізували дані суб'єктів, які брали участь у двох дослідженнях із надмірною вагою або ожирінням і яким забезпечували їжу, що імітувала типову західну дієту. Ці дієти доповнювали однією з трьох що містять клітковину прототипи снеків. Один містив лише клітковину, отриману з гороху. Інший містив комбінацію клітковини гороху та інуліну (клітковини, яка міститься в ряді фруктів і овочів, включаючи пшеницю, цибулю, банани, спаржу, артишоки та корінь цикорію). Третя закуска містила горохову клітковину та інулін, а також клітковину з м’якоті апельсинів і ячмінних висівок. Закуски були розроблені у співпраці з Mondel?z International, глобальною компанією з виробництва снеків.

У першому дослідженні учасники споживали їжу з високим вмістом жиру та з низьким вмістом клітковини протягом 10 днів, після чого протягом двох тижнів додавали до своїх дієт закуску, що містить волокно гороху, а потім два тижні, коли учасники продовжували їсти жирне дієта з низьким вмістом клітковини без закуски з клітковини. У другому дослідженні було використано подібний дизайн, але добавка була до закуски, що містить як волокно гороху, так і інулін, а після періоду розмивання закуска, що містить чотири компоненти клітковини: горох, інулін, апельсинові та ячмінні висівки.

Дослідники проаналізували мікробіоми кишечника пацієнтів протягом різних фаз дослідження, а також рівні понад 1,300 білків у крові. Гордон та його колеги виявили, що багато компонентів мікробіома, які реагували на різні прототипи закусочних волокон у учасників випробувань, були однаковими з тими, що реагували на ті самі волокна в своїх попередніх експериментах з використанням гнотобіотичних мишей, колонізованих мікробами кишечника людини. . Гнотобіотичні миші народжуються і вирощуються в стерильних умовах, тому природа мікроорганізмів кишечника може бути суворо контрольована для наукових досліджень.

Крім того, вони виявили, що у порівнянні з одно- або двоволокнистими закусками, закуска з комбінацією чотирьох різних волокон мала більш широкий вплив на гени мікробіомів, що кодують метаболічні механізми, необхідні для вилучення поживних речовин з клітковини. Ці висновки підтвердили використання їх доклінічних моделей як способу прискорити скринінг та відбір волокон для включення в прототипи харчових продуктів.

Дослідники розробили підходи до видобутку даних, які дозволили їм виявити статистично значущі зміни в конкретних групах генів мікробіомів та пов’язати їх із змінами рівнів груп білків крові, що беруть участь у надзвичайно широкому діапазоні фізіологічних процесів, починаючи від енергетичного обміну - включаючи метаболізм глюкози - до імунних реакцій, згортання крові та функції судин, а також біології кісток і нервових клітин.

"Нам було запропоновано побачити вплив цих закусок із клітковини на мікробіом кишечника та фізіологію людини навіть у цих відносно коротких дослідженнях", - говорить перший автор Омар Деланной-Бруно, член міждисциплінарної групи, яка проводила цю роботу.

«Ці пілотні дослідження не були розроблені для того, щоб перевірити, чи можуть закуски з клітковини спричинити значні довгострокові зміни маси тіла або загальновимірювані біомаркери кардіометаболічного здоров’я. Тому переваги цих втручань доведеться досліджувати в більш масштабних, тривалих клінічних випробуваннях », - говорить співавтор Майкл Дж. Барратт, доцент кафедри патології та імунології та виконавчий директор Центру мікробіомів кишечника та досліджень харчування Вашингтонського університету. «Більше того, ці невеликі дослідження проводились у суворо контрольованих дієтичних умовах. Наступним важливим кроком буде дослідження впливу закусок з клітковини на учасників, які можуть їсти, як зазвичай ».

Гордон додає: "З кращим розумінням впливу різних видів волокна щодо компонентів мікробіома ми сподіваємось, що ми зможемо приготувати закуску, яку люди захочуть їсти, а також сприятиме більш здоровому харчуванню, особливо для тих, хто в іншому випадку може мати обмежений доступ до поживної їжі ".

Дослідження з’являється в журналі природа.

Фінансування роботи надійшло від Національних інститутів здоров’я (NIH) і від Mondel?z International.

Гордон отримав нагороду Thought Leader Award від Agilent Technologies. Він також є співзасновником Matatu Inc., компанії, яка характеризує роль взаємодії дієти та мікробіоти в здоров’ї тварин. Інші автори повідомляють, що вони є співзасновниками Phenobiome Inc., компанії, яка займається розробкою обчислювальних інструментів для прогнозного профілювання фенотипу мікробних спільнот, а також Evolve Biosystems, interVenn Bio та BCD Bioscience — компаній, які займаються характеристикою гліканів і розробкою застосування вуглеводів для здоров'я людини. Троє співавторів є співробітниками Mondel?z International.

Патентна заявка, що стосується рецептур волоконно-закусочних продуктів, описаних у цьому звіті, подана та опублікована.

джерело: Вашингтонський університет у Сент-Луїсі

про автора

Схожі книги:

Сіль, жир, кислота, тепло: оволодіння елементами гарного приготування їжі

Самін Носрат і Венді Макнотон

Ця книга пропонує вичерпний посібник із приготування їжі, зосереджуючись на чотирьох елементах солі, жиру, кислоти та тепла, а також пропонує ідеї та методи приготування смачних і добре збалансованих страв.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Кулінарна книга Skinnytaste: мало калорій, великий смак

Гіна Гомолка

Ця кулінарна книга пропонує колекцію здорових і смачних рецептів, зосереджених на свіжих інгредієнтах і яскравих смаках.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Food Fix: як зберегти наше здоров’я, нашу економіку, наші спільноти та нашу планету – один укус за раз

д-р Марк Хайман

Ця книга досліджує зв’язки між їжею, здоров’ям і навколишнім середовищем, пропонуючи ідеї та стратегії для створення більш здорової та стійкої системи харчування.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Кулінарна книга «Босонога графіня»: секрети спеціального продуктового магазину Іст-Гемптона для простих розваг

Іна Гартен

Ця кулінарна книга пропонує колекцію класичних і елегантних рецептів від улюбленої Barefoot Contessa, зосередженої на свіжих інгредієнтах і простому приготуванні.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Як приготувати все: Основи

від Марка Біттмана

Ця кулінарна книга пропонує вичерпний посібник з основ кулінарії, який охоплює все, починаючи від навичок володіння ножем і закінчуючи базовими прийомами, і пропонує колекцію простих і смачних рецептів.

Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити

Ця стаття спочатку з’явилася на сайті Futurity