Многие ученые уделяют новое внимание пребиотикам, то есть молекулам, которые мы едим, но не можем переваривать, потому что некоторые из них могут способствовать росту и здоровью полезных микроорганизмов в нашем кишечнике, говорит диетолог-микробиолог Дэвид Села из Массачусетского университета в Амхерсте.. В новом исследовании он и его коллеги сообщают о первых доказательствах того, что некоторые полезные кишечные бактерии могут расти при употреблении углеводов, содержащихся в клюкве, и, кроме того, что они демонстрируют особый нетипичный метаболизм.
Выводы могут повысить ценность будущих пищевых продуктов или привести к новой добавке на основе клюквы, основным производителем которой является Массачусетс. Подробности появятся на этой неделе в текущем раннем онлайн-выпуске журнала Applied and Environmental Microbiology, где редакторы размещают его в разделе «В центре внимания», который привлекает внимание к «исследовательским статьям в предстоящем выпуске, которые представляют значительный интерес».
То, что мы едим, не только питает нас, но и питает полезные бактерии, микробиом, в нашем кишечнике, отмечает Села, и ученые-диетологи все больше интересуются этими менее очевидными преимуществами пищи. Считается, что в нашем организме столько же бактериальных клеток, сколько и в наших человеческих клетках, отмечает он, «поэтому мы в основном едим за двоих. Эти кишечные бактерии чрезвычайно важны для нас, они действительно очень важны. разница для нас, а также полезные микробы, которые мы носим с собой."
Кроме того, «большинство клеточных стенок растений неперевариваемы», объясняет он, «и действительно, мы не можем переваривать особые сахара, содержащиеся в клеточных стенках клюквы, называемые ксилоглюканами. Но когда мы едим клюкву, ксилоглюканы проникают в наш кишечник, где полезные бактерии могут расщепить их на полезные молекулы и соединения».
Используя модель полезных бактерий бифидобактерий, Села, эксперт по микробиому кишечника человека, и его коллеги проверили гипотезу о том, что клюква, предмет исследований в Университете Массачусетса в Амхерсте более 60 лет, может быть кандидатом на новую добавку. для улучшения здоровья кишечника. Чтобы получить запас очищенного ксилоглюкана для этих экспериментов, что было непростой задачей, он обратился за помощью к Ocean Spray, Inc., которая предоставила исходный исследовательский материал, и к сотрудничающим экспертам Дэвиду Роули и Цзядонгу Сану из Университета Род-Айленда (URI)..
Села и его докторская степень. студент и первый автор Эзги Озкан мог затем кормить этим очищенным растительным сахаром как единственным углеводом, доступным бифидобактериям, живущим в 96-луночных планшетах в анаэробной среде в лаборатории.
Бифидобактерии в некоторой степени обнаруживаются у взрослых, но самые высокие концентрации обнаруживаются в кишечном микробиоме новорожденных, находящихся на грудном вскармливании, говорит Села. Это исследование дает первые доказательства того, что некоторые бифидобактерии действительно потребляют ксилоглюканы, а те, которые действительно проявляют особый метаболизм, который не является типичным. В частности, эти бифидобактерии производят муравьиную кислоту, потребляя при этом ксилоглюканы и меньше молочной кислоты, чем обычно выделяется.
Пока неясно, каковы последствия для здоровья, но авторы подозревают, что это необычное производство имеет значение для остальной части микробного сообщества в кишечнике. «Это не традиционная наука о продуктах питания», - говорит Села, ученый-диетолог, работающий по совместительству в области микробиологии в Университете Массачусетса в Амхерсте и в области микробиологии и физиологических систем в Медицинской школе Университета Массачусетса. Работа была поддержана грантом в размере 64 000 долларов США от Ocean Spray, Inc. для Sela и 25 000 долларов США из Президентского фонда повышения квалификации в Высшей школе Массачусетского университета в Амхерсте.
Sela считает, что как исследователи, так и потребители более заинтересованы в изучении пребиотиков, чем пробиотиков. «С пробиотиками мы принимаем дополнительные дозы полезных бактерий, которые могут помочь или не помочь нашему здоровью кишечника», - объясняет он. «Но с пребиотиками мы уже знаем, что у нас есть полезные парни в наших кишках, так что давайте их кормить! Давайте давать им больше питательных веществ и вещей, которые им нравятся».
Они производят молекулы и соединения, которые помогают нам, или они делают это, чтобы помочь некоторым из сотен других видов полезных членов сообщества. Они потребляют то, что мы не можем переварить, или они помогают другим полезные микробы, которые нам трудно ввести в качестве пробиотиков, или их присутствие может помочь защититься от патогенов», - добавляет он.
Пребиотики и пробиотики могут взаимодействовать с нашей собственной физиологией, чтобы помочь сбалансировать микробиом, и мы уже знаем, что, когда что-то не в балансе, вы можете получить такие проблемы, как воспаление. Лежащее в основе хроническое воспаление может привести к возникновению или ухудшению многих различных заболеваний. Это оздоровительная сторона такого рода изучения микробиологии, продуктов питания и здоровья».
Он предполагает, что их следующая серия исследований может рассмотреть взаимодействие ксилоглюканов клюквы с другими видами и штаммами бактерий. Sela также интересуется другими молекулами клюквы, взаимодействующими с бифидобактериями и другими представителями микробиома кишечника. «Мы также обнаружили включенные гены, которые согласуются с метаболизмом ксилоглюкана», - отмечает Села. «Это еще одно хорошее место для дальнейшего изучения наших выводов».