Amikor a menü nyersre fordul, a bélmikrobák tudják, mit kell tenni

Mielőtt a tudósok tesztelték egyes étrendi változások mikrobiomra gyakorolt hatását, külön menüt rendeltek meg egy szakácsból lett vegyésztől.

Kihívás volt ez, ellentétben a szakácsmester posztgraduális hallgatóval: Vayu Maini Rekdalnak olyan menüt kellett készítenie, amelyben minden hozzávalót nyersen vagy főzve fogyaszthatnak. Pácolás nem engedélyezett, sem erjesztett öntetek, például szójaszósz vagy miso. Semmit semmilyen módon nem lehetett feldolgozni, így olyan dolgok voltak, mint a tofu. És minél több édesburgonyát tudna felszolgálni, annál jobb.

"Rendkívüli kihívást jelentett" - mondta Rekdal úr, a Harvard kémia szakos hallgatója.

Erre az alkalomra Rekdal úr elkészítette a chia mag reggeliző pudingjait, amelyeket főzni vagy hűteni lehetett. Nyers és főtt borsó-édesburgonya-tahini pogácsákat készített. Három napig nyolc önkéntes vacsorázott a szokatlan menüben, székletmintákat szolgáltatva a kutatás segítésére, amelyek végül segíthetnek megvilágítani az emberi mikrobiom evolúcióját.

A munkát Rachel Carmody, a Harvard emberi evolúciójának professzora és Peter Turnbaugh, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem mikrobiológiai professzora vezette. Tanulmányozták a bélmikrobiómát, a bélben élő mikrobák gyűjteményét, amelyek befolyásolják immunrendszerünket és biológiánk számos más részét, valamint segítenek megemészteni az ételeket.

Felfedezték, hogy az olyan egereknek, amelyek keményítőtartalmú ételeket fogyasztanak, például édesburgonyát, jelentősen eltérő mikrobiómák fejlődtek ki, attól függően, hogy ételüket nyersen főzték-e vagy szolgálták-e. Az egyikről a másikra való váltás gyors változást váltott ki belük mikrobiális lakóiban.

Most azt akarták megtudni, hogy ez igaz-e az emberekre is.

A kísérlet eredményei a Nature Microbiology múlt hónapban megjelent cikkében jelennek meg. Bár a minta mérete kicsi volt, és a hatás nem volt olyan erős, mint az egereknél, úgy tűnik, hogy az emberek mikrobiómái nyers étrenden mozognak, és nagyon gyorsan. Bár az emberi tanulmány nagyon rövid volt, érdekes kérdéseket vet fel azzal kapcsolatban, hogy a főtt ételek fogyasztásának kezdete, eonok óta, formálta-e a bennünk élő organizmusok evolúcióját, és hogy hibáink segíthettek-e túlélni a hiány idejét.

Végzős hallgatóként Dr. Carmody megállapította, hogy a főtt étrenddel táplált egerek gyorsan kövérek lettek. A főzés sok molekula szerkezetét megváltoztatja, több energiát tesz elérhetővé az egerek számára. De érdekelte az egér bélben élő mikrobaközösség is, amely segít megemészteni az ételt és sokféleképpen kölcsönhatásba lép a gazdája biológiájával.

Az új cikkben munkatársaival megállapították, hogy az egerek nyers vagy főtt húsának etetése alig változtatott mikrobiómájukon. Ám édesburgonyával, amely azt jelentette, hogy olyan gumókat állítanak elő, amelyeket a korai emberek megesznek, más volt a történet.

A főzés jelentős változásokat eredményezett, kihatva a jól fejlődő mikrobákra és az általuk használt génekre.

A tudósok az édesburgonya keményítőire vezetik vissza a hatást, amelyeket az emlősök nehezen tudnak megemészteni nyersen, de főzésük után könnyebben emészthetők. Attól függően, hogy milyen típusú keményítőmolekulák érkeznek a vastagbélbe, a mikrobák különböző csoportjai vállalhatják az ártalmatlanítási munkát, és ezt követően megnövekedhetnek.

"Mint minden ökoszisztéma, ha drámai módon megváltoztatja az abba érkező élelmiszereket, egyes fajok jobban fognak gyarapodni mások felett" - mondta Dr. Carmody.

Mit mond rólad a mikrobióm?

A testében vagy a testén sok-sok mikrobiális faj él. Milyen titkokat árulhatnak el?

A kutatók azt is megállapították, hogy a nyers édesburgonya jelentős mennyiségű kárt okozott az egér bél mikrobiomjában, hasonlóan ahhoz, mint ami az antibiotikummal táplált egerekben történik. Ennek oka lehet az édesburgonyában található antimikrobiális vegyületek, amelyek főzéssel inaktiválhatók.

Ha a főzés, legalábbis a keményítő, megváltoztathatja a bél ökológiáját, akkor az emberek formálják-e mikrobiómáinkat azóta, hogy megtanultunk őskori gumókat tűzbe rakni? Ha őseink valóban ettek ilyen ételeket, és átálltak azok főzésére, akkor előfordulhat, hogy bizonyos feladatokra, amelyeket korábban a bélmikrobák végeztek, már nem volt szükség - mondja Stephanie Schnorr, a biológiai antropológus a Nevada Egyetemről, Las Vegas, aki nem vett részt a vizsgálatban. Ennek eredményeként a baktériumok elveszíthették a kapcsolódó géneket vagy új szerepeket szerezhettek.

A bél mikrobiális lakóinak azon képessége, hogy rövid távon is ilyen drámai módon elmozdulhasson, más előnyökkel járhat a gazdájuk számára. Ha a mikrobiómák kevés időn belül képesek újravezetni magukat az étrend változásainak kezeléséhez, akkor segíthették a korai embereket abban, hogy megbirkózzanak a sovány napokkal, amikor a gumók voltak az egyetlen ételek, vagy amikor csak a hús szerepelt a menüben.

"A mikrobiom lényegében 24 órán belül segíthet abban, hogy maximalizálja a tápanyagok emésztésének képességét még alacsony minőségű étrend mellett is" - mondta Dr. Carmody.

Ennek ellenére vitatják, hogy az emberek és a bennük élő emésztő motorok milyen mértékben fejlődtek együtt. Az emberi mikrobiómákat kapott egerek általában egészségesek, ami azt sugallja, hogy a gazdaszervezet és mikrobái nem illeszkednek egymáshoz, mint a kulcs és a kölcsönös evolúció eonjai. Bizonyos helyzetekben, például amikor az egér megbetegszik, nagyobb a valószínűsége, hogy meggyógyul, ha saját mikrobioma van. Ez azt jelentheti, hogy a szervezet és mikrobiomja között van némi együtt evolúció, mondta Dr. Carmody.

A gazdaszervezet és a mikrobák közötti interakció összetett, és hosszabb vizsgálatokra lenne szükség, több emberrel, akik nyers vagy főtt étrendet fogyasztanak, annak vizsgálatára, hogy egy ilyen étrend-változás hosszabb távon hogyan befolyásolja a mikrobiómot és annak gazdáját.

Az emberek valóban élvezték a menüt, nagyjából mondta Rekdal úr, amely gombás salátákat, édesburgonyát és karfiolt, akár pörkölt, akár nyers, valamint főtt vagy nyers gyümölcs turmixokat tartalmazott a pudingok és pogácsák mellett. Néhány nyers cikk nem volt vadul népszerű, de sok kérést kapott a chia puding receptjével kapcsolatban.

Úgy látja, hogy a tanulmány elősegíti a főzés megértését, amely az alkalmazott kémia egy ősi fajtája.

"Ez a tudomány egy formája" - mondta -, hogy az emberek évezredek óta foglalkoznak. "