Jak různé druhy vlákniny ovlivňují mikrobiom

Vědci, kteří studují řadu zdrojů vlákniny, ukazují, které molekuly vláken ve skupině myší prospívají skupině střevních bakterií.

Které zdroje vlákniny jsou pro mikrobiom nejlepší?

Další informace o mikrobiomu a jeho vlivu na zdraví podporované výzkumem najdete v našem vyhrazeném centru.

Západní strava má obvykle vysoký obsah nasycených tuků a cukru a málo vlákniny. Existuje však spousta důkazů, že náš způsob stravování nesouhlasí s naším střevním mikrobiomem.

Naši mikrobiální cestující jsou zásadní pro naše zdraví. Pomáhají nám trávit jídlo, jsou nezbytné pro imunitní systém a mohou být spojeny s ještě širší škálou zdravotních aspektů, jako je duševní a kardiometabolické zdraví.

Dříve v tomto roce, Lékařské zprávy dnes uvádí metaanalýzu zadanou Světovou zdravotnickou organizací, která ukázala, že konzumace 25 až 29 gramů vlákniny každý den koreluje s nižším výskytem cukrovky typu 2, srdečních chorob, mozkové mrtvice a rakoviny tlustého střeva.

Zatímco lékaři doporučují některým lidem, aby dodržovali dietu s nízkým obsahem vlákniny kvůli specifickým zdravotním podmínkám, jako je zánětlivá porucha střev, pro většinu lidí je strava s vysokým obsahem vlákniny klíčem ke zdraví střev.

Pokyny pro stravování pro Američany doporučují, aby dospělé ženy ve věku 31–50 let konzumovaly 25,2 gramů vlákniny denně a aby dospělí muži ve stejné věkové skupině konzumovali 30,8 gramů vlákniny denně.

Ale jaké zdroje vlákniny jsou nejlepší a na které molekuly vlákniny reagují naše střevní mikroby?

Tým vědců z Washington University School of Medicine ve městě St. Louis, MO, spolu s mezinárodními spolupracovníky, se rozhodl odpovědět na tyto otázky s dlouhodobým výhledem na vývoj potravin, které nazývají mikrobioty, ke zlepšení našeho zdraví.

Ne všechna vlákna jsou vytvořena stejná

„Vlákno je považováno za prospěšné,“ vysvětluje hlavní autor studie Dr. Jeffrey Gordon, profesor a ředitel Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology, na Washington University School of Medicine.

"Ale vlákno je ve skutečnosti velmi komplikovaná směs mnoha různých složek." Navíc vlákna z různých rostlinných zdrojů, která se při výrobě potravin zpracovávají různými způsoby, mají různé složky, “pokračuje. "Bohužel nám chybí podrobné znalosti o těchto rozdílech a jejich biologickém významu."

Chcete-li otestovat, jak různé zdroje vlákniny ovlivňují množství střevních bakterií, Dr. Gordon a jeho kolegové se obrátili na myši.

Zvířata v jejich studii byla chována za sterilních podmínek, což znamená, že neměli své vlastní střevní mikrobiomy. Místo toho každý dostal koktejl 20 kmenů běžné střevní bakterie Bacteroides, který tým izoloval od lidského střeva.

Každá myš následně po dobu 4 týdnů jedla specifickou stravu složenou ze základní stravy s přídavkem vlákniny.

Základní strava obsahovala vysoké množství nasycených tuků a nízké množství ovoce a zeleniny. Tým to použil jako model západní stravy, která má obvykle vysoký obsah tuků a nízký obsah vlákniny.Do každé základní stravy přidali různé typy vlákniny.

Tým testoval 34 různých zdrojů vlákniny, včetně hrachového proteinu, citrusové kůry, citrusového pektinu, rajčatové slupky, pomerančové vlákniny, jablkové vlákniny, vlákniny z ovesných slupek, kakaa, chia semen a rýžových otrub. Celkově to vedlo ke 144 různým kombinacím stravy.

Poté analyzovali, jak 20 různých bakteriálních kmenů reagovalo na přítomnost různých zdrojů vlákniny.

Celkově 21 kombinací mělo významné účinky, což vědcům umožnilo identifikovat „odlišné schopnosti sběru živin“ kmenů, jak vysvětlují ve svém příspěvku.

Konkrétně B. thetaiotaomicron hojnost se zvýšila v přítomnosti citrusového pektinu a hrachové vlákniny, zatímco B. ovatus hladiny vzrostly v přítomnosti beta-glukanu ječmene a otrub ječmene. Jiná vlákna, která vedla ke zvýšení počtu členů Bacteroides kmeny ve studii byly inulin s vysokou molekulovou hmotností, rezistentní maltodextrin a psyllium.

Když se tým ponořil hlouběji, tým identifikoval, které bioaktivní sacharidy ve vláknových přípravcích poskytly preferované zdroje potravy pro různé kmeny.

První autor Michael L. Patnode, postdoktorandský vědecký pracovník ve spolupráci s Dr. Gordonem, vysvětluje: „Naše experimenty ukázaly, že v hráškových vláknech obsahovaly aktivní molekulární složky typ polysacharidu zvaného arabinan, zatímco v citrusovém pektinu získaném z pomerančových slupek jiný typ polysacharidu, zvaného homogalakturonan, byl zodpovědný za expanzi bakterií. “

Tým se také podíval na to, jak někteří z Bacteroides kmeny ve studii vzájemně interagovaly, když byly prezentovány s různými zdroji vlákniny. Zjistili, že hierarchické vztahy mezi kmeny jsou specifické pro každé vlákno.

"Zdravá lidská střevní mikrobiota má velkou rozmanitost na úrovni kmene," vysvětluje tým v článku. „Určení, které kmeny představující daný druh zvolit jako hlavní kandidátské probiotické činidlo nebo pro začlenění do synbiotických (prebiotických a probiotických) formulací, je ústřední výzvou pro ty, kteří hledají vývoj terapeutik zaměřených na mikrobioty příští generace.“

"Praskání kódu toho, po čem potravinové přísady touží po prospěšných mikrobech, je klíčem k navrhování potravin, které zlepšují zdraví."

Dr. Jeffrey Gordon