Az étrend szerepe a bél mikrobiotájában: standard vagy tisztított étrend

Morgane Stum, PhD, MBA

Megosztani Facebookon
Oszd meg a Twitteren
Oszd meg a LinkedIn-en

A kísérleti vizsgálatok megtervezésekor számos diétás lehetőség áll rendelkezésre, és gyakran figyelmen kívül hagyják azokat. Az étrend azonban döntő szerepet játszik, és zavaró változót adhat hozzá, és befolyásolhatja tanulmányi eredményeit. Hasonlítsuk össze lehetőségeit, és vitassuk meg mindegyik előnyeit és hátrányait.

Normál vagy tisztított étrend

Normál gabona diéták:
Komplex és nem táplálkozási összetevők

A szokásos étrend vagy a „chow” eleget tesz annak az átfogó célnak, hogy táplálja az állatait, mivel a különböző készítmények számos szakaszra vagy igényre válaszolhatnak (növekedés, érettség, szaporodás, idősek stb.). Ezek azonban összetett összetevőket tartalmaznak, például őrölt kukoricát, búza- és szójalisztet, amelyek közelebb vannak a baromfi- és állattartáshoz, mint a rágcsálók táplálékához. A fő összetevő általában a búza, amely jó szénhidrátforrás, de rostokat, fehérjéket és zsírt is tartalmaz, hasonlóan a zabhoz és a kukoricához.

A szokásos étrend gazdag és összetett összetevőkből áll, amelyek nem tápanyag-összetevőket is tartalmaznak. Például a szóját vagy a lucernát gyakran használják fehérjeforrásként a szokásos étrendben. Mindkettő fitoösztrogént tartalmaz, nevezetesen izoflavonokat, amelyek szerkezetileg és funkcionálisan hasonlóak az emlősök ösztrogénjeihez (1), és különféle nem kívánt hatásokat válthatnak ki, amelyek befolyásolják a kísérleti eredményeket. A lucerna klorofillot is tartalmaz, amely megzavarhatja számos fluorofor képalkotását (például GFP vagy Alexafluor 650 és 680), amelyeket gyakran használnak a fluoreszcens képalkotási technológiákban, háttér „zajt” produkálva, és megnehezítve a valódi jel számszerűsítését.

A szokásos étrendek általában nagyon sok oldható és oldhatatlan rostot tartalmaznak, amelyek több forrásból származnak. A szokásos étrendek pontos összetétele szabadalmaztatott: a készítmények és az összetevők az eladók közötti változékonyságot mutatják, és az egyes összetevők piaci árától és elérhetőségétől függően változhatnak egyik tételről a másikra (2).

Tisztított étrendek:
Egyszerű és következetes összetevők

Másrészt a tisztított étrend félig tisztított, finomított és/vagy szintetikus összetevőket tartalmaz, amelyek egyszerűek és könnyen emészthetők. Minden felhasznált összetevő csak a 4 tápanyagosztály egyikébe tartozik (lásd az alábbi grafikont), például kazein (fehérje), kukoricakeményítő (szénhidrát), szójaolaj (zsír) és cellulóz (rost), lehetővé téve a tápanyag-összetétel teljes ellenőrzését. Kevés, egyáltalán nem táplálkozási tényezőket tartalmaznak, és nagyon kevés rostot tartalmaznak, hacsak nem adják hozzá.

A tisztított étrendet nem szabad autoklávban kezelni, mivel a nagyon magas hőmérséklet befolyásolja a tápanyagok (különösen az A-, B- és E-vitamin) formáját (összetevői összegyűlnek, magas zsírolvadék) és stabilitását (3). Besugárzhatjuk gammasugárral, elektronikus sugárral vagy röntgensugárral. A besugárzás azonban nem garantálja a sterilitást. A nagyobb mikroorganizmusok, például a baktériumok, a penész, a gombák és az élesztő érzékenyebbek az alacsony besugárzási szintre, míg a vírusok (például a parvovírus és a norovírus) kevésbé érzékenyek, és a besugárzás nem képes megakadályozni a fertőzést, ha a takarmány magas vírusterheléssel rendelkezik kezdeni. Tesztelje és értékelje az étrendeket annak biztosítása érdekében, hogy megfeleljenek az Ön normáinak!

1976-ban egy táplálkozási kutatók bizottsága, az Amerikai Táplálkozástudományi Intézet kifejlesztett egy tisztított étrendhez rögzített készítményt, amelyet ma AIN-76A étrendnek ismerünk. Ezt a készítményt 1993-ban felülvizsgálták, hogy előállítsák az AIN-93 étrendet.

DietGel 76A egy tisztított gél étrend-kiegészítő, az AIN-76 formulázása alapján
DietGel 93M egy tisztított teljes fenntartó étrend, az AIN-93 megfogalmazása alapján.

Az étrend hatása a mikrobiotára

A bél mikrobiotája az utóbbi időben nagy figyelmet kap, mivel az embereknél sokféle betegséggel társul: anyagcserezavarok (elhízás és 2-es típusú cukorbetegség); autoimmun betegségek (gyulladásos bélbetegségek, 1-es típusú cukorbetegség, rheumatoid arthritis és allergiák); rák; neurodevelopmentális rendellenességek (autizmus). Az egérmodelleket nagyrészt ezeknek a betegségeknek a tanulmányozására használják, azonban az emberi és az egér bél és mikrobiota sok szempontból különbözik egymástól. Az embereknek és az egereknek nagyon hasonló a gyomor-bélrendszeri anatómiája, nagy különbségekkel: az embereknek kisebb a vakbél és a vastagbél, valamint a vékonybél viszonylag hosszabb, mint az egereknél, és az emberi vastagbél kicsi tagolású tasakokra oszlik, míg az egér vastagbél sima (4).

Összességében elmondható, hogy az ember és az egerek bél mikrobiotájában két fő phyla dominál, a Bacteroidetes és a Firmicutes, de a különböző nemzetségek relatív bősége emberben és egérben eltérő. Például a Prevotella, a Faecalibacterium és a Ruminococcus magasabb az emberben, míg a Lactobacillus, az Alistipes és a Turicibacter az egerekben magasabb, a Clostridium, a Bacteroides és a Blautia hasonló relatív bőséggel rendelkezik mindkét szervezetben (5). Az étrend és a tápanyagbevitel fontos szerepet játszik a bél ökoszisztémájának diverzifikációjában. Különböző enterotípusokat (specifikus mikroorganizmusok csoportjait) írtak le mind az embereknél, mind az egereknél, és ezeket nagyban befolyásolja a hosszú távú étrend. Például a Prevotella rokon a szénhidrátokkal és az egyszerű cukrokkal (növényi étrend), míg a Bacteroides fehérjékkel, aminosavakkal és telített zsírokkal (állati eredetű étrend) (6).

Rostok: oldható és oldhatatlan

Az étrend, különösen a rostok, kritikus fontosságúak a bél egészsége szempontjából. Kétféle rost létezik: oldhatatlan (például cellulóz) és oldható (például inulin). A bélbaktériumok táplálkoznak a rostokon az oldható rostok fermentálásával (míg az oldhatatlan rostok nagyrészt nem fermentálhatók) és a rövid láncú zsírsavak (SCFA) felszabadításával, amelyek számos egészségügyi előnyt jelentenek. Ezenkívül az SCFA-k segítenek csökkenteni a kórokozó baktériumok mennyiségét a bélben a bél pH-jának megváltoztatásával. A bélbaktériumok szerepet játszanak a B-vitamin és a K-vitamin szintetizálásában is. Nagyon fontos megérteni, hogy az étrend rosttartalma nagymértékben befolyásolja a bél mikrobiotáját és egészségét, és változásokat idézhet elő az állati fenotípusban. A kontroll és a kísérleti csoportoknál mindig ugyanazt az étrendet alkalmazza, és soha ne hasonlítsa össze a normát a tisztított étrenddel. Például a zsírtartalmú étrendben a cellulóz inulinnal való helyettesítése helyreállítja a bél egészségét, és véd a hiperfágia és a fokozott zsírbetegség ellen (7). Ezért a különféle étrendek oldható rostokkal történő kiegészítése elősegíti a bél egészségét és megvédi az alacsony fokú gyulladástól, amely az adipozitást vezérli.

A ClearH2O's FiberBites, egy egyszerűen fogyasztható táplálékgyógyszer-kezelés, inulint tartalmaz, amely falatonként 1,6 g rostot tartalmaz.

Kazein: három formát kell figyelembe venni

A kazeint sok rágcsálóval tisztított étrendben használják fehérjeforrásként. A tehéntejből történő kivonási folyamat azonban szennyeződés forrása lehet, különösen a Lactococcus fajok által, és sok zavaró tényezőt vezethet be (8).

MÓKOS TÉNY: a tehéntej kétféle fehérjéből áll, a tejsavóból (20%) és a kazeinből (80%). Négyféle kazein létezik (αs1, αs2, β és κ, az egyetlen kalcium-érzéketlen kazein), és mindegyik típusnak más a genetikai változata. A β-kazein két fő genetikai változata létezik: A1 és A2. Szinte az összes amerikai, ausztrál és európai (a francia kivételével) tehén többnyire A1 kazeinnel (Holstein, Fríz, Ayrshire és Brit Shorthorn fajták) termel tejet. Az ázsiai, afrikai és francia tehenek többnyire A2 kazeinnel (tej, jersey, guernsey, normande, barna svájci, charolais és limuzin fajták) termelnek tejet.

Az étrendi kazein mennyisége és formája kimutatták, hogy befolyásolja az egerek energia-anyagcseréjét és lipidfelhalmozódását:

Rendszeres ép kazein könnyen elérhető és kissé olcsó
Hidrolizált kazein, amelyet egy proteáz, például a tripszin bontott le, csak rövid láncú, könnyebben emészthető peptideket tartalmaz, amelyek növelik a fehérje biohasznosulását. Az e fehérjét tartalmazó étrendek kimutatták, hogy megakadályozzák a rágcsálók étrend okozta elhízását és modulálják a lipidfelvételi utakat az egerek gyomor-bél traktusában (9)
Alkohollal kivont kazein: a kazein nagy aggregált kolloid részecskeként, a micellaként van jelen a tejben. Szerepe más, a növekedés szempontjából fontos tápanyagok szállítása, nevezetesen a tej-ásványi anyagok kalcium-foszfát (10). A kazein alkoholos mosáson (és/vagy hőn) történő átengedése disszociálja a kazeint és eltávolítja ezeket az ásványi anyagokat, tiszta fehérjeforrást eredményezve (11).

Összefoglalva: egy kísérlet vagy tanulmány megtervezésekor az étrend rendkívül fontos változó, amelyre bizonyos figyelmet kell fordítani. Fontolja meg, hogy milyen igényei vannak, mi a célja, és testre szabhatja étrendjét, hogy a kutatást a legjobban megalapozza. A ClearH2O termékek kipróbálásához kérjen mintát !