Az emberi bélmikrobák egészségesebbé tehetik a feldolgozott ételeket

Egy adott mikroba lebonthatja a gyártott élelmiszerekben elterjedt vegyi anyagokat

A St. Louis-i Washington Egyetem Orvostudományi Karának egy új tanulmánya rávilágít arra, hogyan bontják le az emberi bélmikrobák a feldolgozott élelmiszereket - különösen a modern élelmiszer-gyártási folyamatok során gyakran előálló potenciálisan káros kémiai változásokat.

tehetik

A feldolgozott élelmiszerek, például kenyér, gabonafélék és üdítők fogyasztása negatív egészségügyi hatásokkal jár, beleértve az inzulinrezisztenciát és az elhízást.

A Cell Host & Microbe folyóirat október 9-i jelentésével a tudósok azonosítottak egy specifikus emberi bél baktérium törzset, amely lebontja a kémiai fruktózzelint, és ártalmatlan melléktermékekké alakítja. A Fructoselysine a Maillard Reaction Products nevű vegyi anyagok osztályába tartozik, amelyek az élelmiszer-feldolgozás során keletkeznek. Ezen vegyi anyagok némelyikét káros egészségkárosító hatásokkal társították. Ezek a megállapítások felvetik annak lehetőségét, hogy a bél mikrobiomjának ilyen ismeretei felhasználhatók egészségesebb, táplálóbb feldolgozott élelmiszerek kifejlesztésében.

A vizsgálatot steril körülmények között nevelt egereken végezték, figyelembe véve az emberi bélmikrobák ismert gyűjteményeit és a feldolgozott élelmiszer-összetevőket tartalmazó étrendet.

"Ez a tanulmány mélyebb képet nyújt arról, hogy a modern étrendünk alkotóelemeit miként metabolizálják a bélmikrobák, beleértve a számunkra egészségtelen összetevők lebontását" - mondta Jeffrey I. Gordon, MD, Dr. Robert J. Glaser megkülönböztetett Egyetemi tanár és az Edison Genomtudományi és Rendszerbiológiai Családközpont igazgatója. "Most már módunk van azonosítani ezeket az emberi bélmikrobákat és azt, hogy hogyan ártalmatlanítják az ártalmas élelmiszer-vegyszereket ártalmatlan melléktermékekké."

Az emberi bél mikrobiális közösségei vegyi anyagként tekintenek az élelmiszerekre. Ezen vegyületek egy része jótékony hatással van a bélben élő mikrobák közösségére, valamint az emberi egészségre. Például Gordon korábbi munkája kimutatta, hogy a bél mikrobioma létfontosságú szerepet játszik a baba korai fejlődésében, az egészséges bélmikrobák hozzájárulnak az egészséges növekedéshez, az immunrendszer működéséhez, valamint a csontok és az agy fejlődéséhez. De a modern élelmiszer-feldolgozás olyan vegyi anyagokat eredményezhet, amelyek károsak lehetnek az egészségre. Az ilyen vegyi anyagok a cukorbetegséghez és a szívbetegségekhez kapcsolódó gyulladáshoz társultak. A kutatók érdekeltek az emberi bélmikrobák és a tipikus amerikai étrend részeként általában elfogyasztott vegyi anyagok közötti bonyolult kölcsönhatások megértésében.

Az új tanulmányban a kutatók kimutatták, hogy a Collinsella zarnu nevű specifikus baktérium a kémiai fruktózzelint ártalmatlan összetevőkre bontja.

"A fruktozelyin gyakori a feldolgozott élelmiszerekben, beleértve az ultrapasztőrözött tejet, a tésztát, a csokoládét és a gabonaféléket" - mondta az első szerző, Ashley R. Wolf, PhD, Gordon laboratóriumi posztdoktori kutatója. "A vérben nagy mennyiségű fruktozelyin és hasonló vegyi anyagok kapcsolódnak az öregedés betegségeihez, például a cukorbetegséghez és az érelmeszesedéshez."

A nagy mennyiségű fruktózzelint tartalmazó étrend táplálásakor a bél mikrobiális közösségében a Collinsella zarnuis-t hordozó egereknél megnőtt a baktériumok mennyisége, valamint növekedett a bél mikrobaközösségeinek azon képessége, hogy a fruktózzelint ártalmatlan melléktermékekké bontsák.

"Ez a specifikus baktériumtörzs ilyen körülmények között virágzik" - mondta Gordon. "A bőség növekedésével a fruktozelyin hatékonyabban metabolizálódik."

Hozzátette: "Az ebben a kezdeti tanulmányban nyert új eszközök és ismeretek felhasználhatók egészségesebb, táplálóbb élelmiszerek kifejlesztésére, valamint lehetséges stratégiák kidolgozására a bélbaktériumok bizonyos típusainak azonosítására és hasznosítására, amelyekről kiderül, hogy potenciálisan káros vegyi anyagokat ártalmatlanná dolgoznak fel. ennek következménye, hogy segíthetnek abban, hogy megkülönböztessük azokat a fogyasztókat, akiknek bélmikrobiális közösségei sebezhetők vagy ellenállnak az élelmiszer-feldolgozás során bevezetett egyes termékek hatásainak.

Hangsúlyozva ennek a feladatnak a bonyolultságát, Gordon, Wolf és munkatársaik azt is kimutatták, hogy a Collinsella zarnuis közeli unokatestvérei nem reagáltak ugyanúgy a fruktózelyinre. Ezek a baktériumok unokatestvérek, amelyek genomja némileg változik, nem boldogulnak fruktózzel szinben gazdag környezetben. A kutatók szerint jövőbeli vizsgálatokra van szükség, mielőtt a tudósok képesek lennének azonosítani és kiaknázni az egyes mikrobák sajátos képességeit, hogy megtisztítsák a modern élelmiszer-gyártás bizonyos típusai során előállított potenciálisan káros vegyi anyagokat.

Ezt a munkát az Országos Egészségügyi Intézetek (NIH) támogatták, a DK70977, DK078669 és DK30292 támogatási számok; az American Diabetes Association, 1-16-PDF-125 számú támogatás; a Damon Runyon Rákkutató Alapítvány, DRG-2303-17 támogatásszám; az Orosz Tudományos Alapítvány pedig a 19-14-00305.

Gordon társalapítója a Matatu Inc.-nek, amely az étrendenkénti mikrobiota kölcsönhatások szerepét jellemzi az állatok egészségében.