Bagaimana pelbagai jenis serat mempengaruhi mikrobioma

Para saintis yang mengkaji pelbagai sumber serat menunjukkan molekul serat mana yang bermanfaat bagi sekumpulan bakteria usus dalam model tikus.

Sumber serat mana yang terbaik untuk mikrobioma?

Untuk lebih banyak maklumat yang disokong oleh penyelidikan mengenai mikrobioma dan bagaimana ia mempengaruhi kesihatan anda, sila kunjungi pusat khusus kami.

Diet Barat biasanya tinggi lemak jenuh dan gula dan rendah serat. Tetapi ada banyak bukti bahawa cara makan kita tidak setuju dengan mikrobioma usus kita.

Penumpang mikroba kita sangat penting untuk kesihatan kita. Mereka membantu kita mencerna makanan kita, penting untuk sistem kekebalan tubuh, dan mungkin dikaitkan dengan pelbagai aspek kesihatan yang lebih luas, seperti kesihatan mental dan kardiometabolik.

Awal tahun ini, Berita Perubatan Hari Ini melaporkan pada meta-analisis yang ditugaskan oleh Organisasi Kesihatan Sedunia yang menunjukkan bahawa makan antara 25 dan 29 gram serat setiap hari berkorelasi dengan kejadian diabetes jenis 2, penyakit jantung, strok, dan barah usus yang lebih rendah.

Walaupun doktor menasihati beberapa orang untuk mengikuti diet rendah serat kerana keadaan kesihatan tertentu, seperti gangguan radang usus, bagi kebanyakan orang, diet tinggi serat adalah kunci untuk kesihatan usus.

Garis Panduan Diet untuk orang Amerika mengesyorkan agar wanita dewasa yang berumur 31–50 tahun mengambil 25.2 gram serat setiap hari dan bahawa lelaki dewasa dalam kumpulan umur yang sama menggunakan 30.8 gram serat setiap hari.

Tetapi sumber serat apa yang terbaik, dan molekul serat manakah yang bertindak balas oleh mikroba usus kita?

Sekumpulan penyelidik dari Washington University School of Medicine, di St. Louis, MO, bersama dengan kolaborator antarabangsa, berangkat untuk menjawab soalan-soalan ini dengan pandangan jangka panjang untuk mengembangkan apa yang mereka sebut makanan yang diarahkan mikrobiota, untuk meningkatkan kesihatan kita.

Tidak semua serat dibuat sama

"Serat difahami bermanfaat," jelas penulis kajian senior Dr. Jeffrey Gordon, seorang profesor dan pengarah Pusat Keluarga Edison untuk Genom Sains & Biologi Sistem, di Washington University School of Medicine.

"Tetapi serat sebenarnya adalah campuran yang sangat rumit dari banyak komponen yang berbeza. Lebih-lebih lagi, serat dari pelbagai sumber tumbuhan yang diproses dengan cara yang berbeza semasa pembuatan makanan mempunyai unsur yang berbeza, ”lanjutnya. "Sayangnya, kami kekurangan pengetahuan terperinci mengenai perbezaan ini dan kepentingan biologi mereka."

Untuk menguji bagaimana sumber serat yang berbeza mempengaruhi banyaknya bakteria usus, Dr. Gordon dan rakan-rakannya beralih kepada tikus.

Haiwan dalam kajian mereka dibiakkan dalam keadaan steril, yang bermaksud bahawa mereka tidak mempunyai mikrobiom usus mereka sendiri. Sebaliknya, mereka masing-masing menerima koktel 20 jenis bakteria usus biasa Bakteroid, yang telah diasingkan oleh usus manusia.

Setiap tikus kemudian makan makanan tertentu selama 4 minggu, terdiri dari diet dasar dengan tambahan serat.

Diet asas mengandungi banyak lemak tepu dan kuantiti rendah buah-buahan dan sayur-sayuran. Pasukan ini menggunakan ini sebagai model diet Barat, yang biasanya tinggi lemak dan rendah serat.Untuk setiap diet asas, mereka menambah pelbagai jenis serat.

Pasukan ini menguji 34 sumber serat makanan yang berbeza, termasuk protein kacang polong, kulit sitrus, pektin sitrus, kulit tomat, serat oren, serat epal, serat lambung oat, koko, biji chia, dan dedak padi. Secara keseluruhan, ini menghasilkan 144 kombinasi diet yang berbeza.

Mereka kemudian menganalisis bagaimana 20 jenis bakteria yang berbeza bertindak balas terhadap kehadiran pelbagai sumber serat.

Secara keseluruhan, 21 kombinasi mempunyai kesan yang signifikan, memungkinkan para penyelidik untuk mengenal pasti strain "keupayaan pengambilan nutrien yang berbeza," seperti yang mereka jelaskan dalam makalah mereka.

Khususnya, B. thetaiotaomicron kelimpahan meningkat dengan adanya sitrus pektin dan serat kacang, sementara B. ovatus tahap meningkat dengan adanya beta-glukan barli dan dedak barli. Serat lain yang mengakibatkan peningkatan anggota Bakteroid strain dalam kajian ini adalah inulin dengan berat molekul tinggi, maltodextrin tahan, dan psyllium.

Dengan lebih mendalam, pasukan mengenal pasti karbohidrat bioaktif dalam penyediaan serat yang menyediakan sumber makanan pilihan untuk pelbagai jenis.

Pengarang pertama Michael L. Patnode, seorang penyelidik pasca doktoral yang bekerjasama dengan Dr. Gordon, menjelaskan, "Eksperimen kami menunjukkan bahawa dalam serat kacang, penyusun molekul aktif termasuk sejenis polisakarida yang disebut arabinan, sedangkan dalam pektin sitrus pulih dari kulit jeruk, jenis lain polisakarida, yang disebut homogalacturonan, bertanggungjawab untuk pengembangan bakteria. "

Pasukan ini juga melihat bagaimana beberapa Bakteroid strain dalam kajian itu saling berinteraksi apabila disajikan dengan sumber serat yang berbeza. Mereka mendapati bahawa hubungan hierarki antara strain khusus untuk setiap serat.

"Mikrobiota usus manusia yang sihat mempunyai kepelbagaian tahap ketegangan yang hebat," jelas pasukan dalam makalah tersebut. "Menentukan jenis mana yang mewakili spesies tertentu untuk dipilih sebagai agen probiotik calon utama atau untuk dimasukkan ke dalam formulasi synbiotic (prebiotik plus probiotik) adalah cabaran utama bagi mereka yang ingin mengembangkan terapi terarah mikrobiota generasi akan datang."

"Mematahkan kod apa bahan makanan yang diinginkan mikroba bermanfaat adalah kunci untuk merancang makanan yang meningkatkan kesihatan."

Jeffrey Gordon