Мы получаем полезные пищевые волокна, употребляя фрукты, овощи и цельные зерна. Но почему волокна так полезны для нас? Группа исследователей обнаружила, что пищевые волокна играют решающую роль в определении баланса между производством полезных и вредных веществ, влияя на поведение бактерий в толстой кишке.
Пищевые волокна приносят пользу нашему здоровью, и ученые из Национального института питания DTU и департамента питания, физических упражнений и спорта Копенгагенского университета теперь выяснили важную часть того, почему это так. Различные типы бактерий в нашем толстом кишечнике соревнуются за использование незаменимой аминокислоты под названием триптофан. Эта конкуренция может привести как к хорошим, так и к плохим последствиям для нашего здоровья. Исследование, опубликованное в научном журнале Nature Microbiology, показывает, что когда мы употребляем много пищевых волокон, кишечные бактерии помогают превращать триптофан в полезные вещества. Но если мы не употребляем в пищу достаточное количество волокон, триптофан может быть преобразован нашими кишечными бактериями во вредные соединения.
Эти результаты подчеркивают, что наши диетические привычки существенно влияют на поведение кишечных бактерий, создавая тонкий баланс между деятельностью, способствующей укреплению здоровья, и деятельностью, связанной с заболеваниями. В долгосрочной перспективе полученные результаты могут помочь нам разработать диетические программы, предотвращающие целый ряд заболеваний.»
Тин Раск Лихт, профессор Национального института питания Технического университета Дании
Пищевые волокна определяют битву за триптофан
Исследователям давно известно, что пищевые волокна непосредственно превращаются кишечными бактериями в полезные короткоцепочечные жирные кислоты в толстой кишке. Однако новое исследование неожиданно показывает, что пищевые волокна также способствуют хорошему здоровью, предотвращая превращение аминокислоты триптофана во вредные вещества и способствуя его превращению в полезные вещества в толстой кишке.
«Кишечная бактерия E. coli может превращать триптофан во вредное соединение под названием индол, которое связано с прогрессированием хронического заболевания почек. Но другая кишечная бактерия, C. sporogenes, превращает триптофан в полезные вещества, связанные с защитой от воспалительных заболеваний кишечника, диабета 2 типа, сердечно-сосудистых заболеваний и неврологических заболеваний «, — говорит Анураг Кумар Синха, исследователь Национального института питания DTU.
В ходе многочисленных экспериментов на бактериальных культурах и мышах исследователи продемонстрировали, что кишечные бактерии, разрушающие клетчатку, такие как B. thetaiotaomicron, регулируют индолобразующую активность E. coli.
«B. thetaiotaomicron способствует расщеплению волокон до простых сахаров, которые E. coli предпочитает триптофану для роста. Сахарные компоненты волокон препятствуют превращению триптофана E. coli в индол, тем самым позволяя C. sporogenes использовать триптофан для производства полезных соединений «, — говорит Анураг Кумар Синха.
Понимание поведения кишечных бактерий
Хорошо известно, что пищевые волокна могут изменять состав и количество бактерий в нашем кишечном микробиоме. Однако простой анализ состава и обилия видов кишечных микробов мало что скажет нам об их влиянии на наше здоровье.
«В области исследований микробиома кишечника особое внимание уделялось оценке влияния, например, диеты на количество потенциально полезных или вредных кишечных бактерий, но часто пренебрегают тем, что диета может регулировать активность кишечных бактерий, не обязательно внося серьезные изменения в количество видов бактерий в толстой кишке», — говорит адъюнкт-профессор Национального института питания DTU Мартин Фредерик Лаурсен.
Таким образом, пищевые волокна не только помогают изменять типы бактерий в кишечнике, что приводит к более здоровому составу, но и влияют на поведение кишечных бактерий таким образом, что способствуют укреплению здоровья.
«Как исследовательское сообщество, мы должны перестать рассматривать кишечные бактерии и их количество строго как полезные или вредные, а вместо этого понять, как мы заставляем наши кишечные бактерии вести себя хорошо или плохо», – говорит Мартин Фредерик Лаурсен.
Это понимание может помочь ученым разработать более эффективные рекомендации по питанию, которые сохранят наш кишечник здоровым и предотвратят заболевания.
