كيف تؤثر أنواع مختلفة من الألياف على الميكروبيوم
أظهر العلماء الذين يدرسون مجموعة من مصادر الألياف جزيئات الألياف التي تفيد مجموعة من بكتيريا الأمعاء في نموذج فأر.
ما هي مصادر الألياف الأفضل للميكروبيوم؟
لمزيد من المعلومات المدعومة بالبحوث حول الميكروبيوم وكيف يؤثر على صحتك ، يرجى زيارة مركزنا المخصص.
عادة ما تكون النظم الغذائية الغربية غنية بالدهون المشبعة والسكر وقليلة الألياف. ولكن هناك الكثير من الأدلة على أن طريقتنا في الأكل لا تتفق مع ميكروبيوم الأمعاء.
ركابنا الميكروبيون مهمون لصحتنا. إنها تساعدنا على هضم طعامنا ، وهي ضرورية لجهاز المناعة ، وقد تكون مرتبطة بمجموعة أوسع من الجوانب الصحية ، مثل الصحة العقلية وصحة القلب.
في وقت سابق من هذا العام، أخبار طبية اليوم ذكرت في تحليل تلوي بتكليف من منظمة الصحة العالمية أشار إلى أن تناول ما بين 25 و 29 جرامًا من الألياف يوميًا يرتبط بانخفاض معدل الإصابة بمرض السكري من النوع 2 وأمراض القلب والسكتة الدماغية وسرطان القولون.
بينما ينصح الأطباء بعض الأشخاص باتباع نظام غذائي منخفض الألياف بسبب ظروف صحية معينة ، مثل اضطراب الأمعاء الالتهابي ، بالنسبة لمعظم الناس ، فإن اتباع نظام غذائي غني بالألياف يعد أمرًا أساسيًا لصحة الأمعاء.
توصي الإرشادات الغذائية للأمريكيين بأن تستهلك الإناث البالغات اللائي تتراوح أعمارهن بين 31 و 50 عامًا 25.2 جرامًا من الألياف يوميًا وأن يستهلك الذكور البالغون في نفس الفئة العمرية 30.8 جرامًا من الألياف يوميًا.
ولكن ما هي أفضل مصادر الألياف ، وما هي جزيئات الألياف التي تستجيب لها ميكروبات الأمعاء؟
بدأ فريق من الباحثين من كلية الطب بجامعة واشنطن ، في سانت لويس بولاية ميزوري ، جنبًا إلى جنب مع متعاونين دوليين ، الإجابة على هذه الأسئلة بنظرة طويلة المدى لتطوير ما يسمونه الأطعمة الموجهة للميكروبات ، لتحسين صحتنا.
ليست كل الألياف متشابهة
يوضح كبير مؤلفي الدراسة الدكتور جيفري جوردون ، وهو أستاذ ومدير مركز إديسون فاميلي لعلوم الجينوم وبيولوجيا الأنظمة ، في كلية الطب بجامعة واشنطن: "من المفهوم أن الألياف مفيدة.
"لكن الألياف في الواقع مزيج معقد للغاية من العديد من المكونات المختلفة. علاوة على ذلك ، فإن الألياف من مصادر نباتية مختلفة والتي يتم معالجتها بطرق مختلفة أثناء تصنيع الأغذية لها مكونات مختلفة. "لسوء الحظ ، نفتقر إلى المعرفة التفصيلية لهذه الاختلافات وأهميتها البيولوجية."
لاختبار مدى تأثير مصادر الألياف المختلفة على وفرة بكتيريا الأمعاء ، لجأ الدكتور جوردون وزملاؤه إلى الفئران.
تمت تربية الحيوانات في دراستهم في ظل ظروف معقمة ، مما يعني أنه لم يكن لديهم ميكروبيومات أمعاء خاصة بهم. وبدلاً من ذلك ، تلقى كل منهم مزيجًا من 20 سلالة من بكتيريا الأمعاء الشائعة باكتيرويدسالتي عزلها الفريق من أمعاء بشرية.
بعد ذلك ، تناول كل فأر نظامًا غذائيًا محددًا لمدة 4 أسابيع ، يتكون من نظام غذائي أساسي مع الألياف المضافة.
كان النظام الغذائي الأساسي يحتوي على كميات عالية من الدهون المشبعة وكميات قليلة من الفواكه والخضروات. استخدم الفريق هذا كنموذج للنظام الغذائي الغربي ، والذي عادة ما يكون غنيًا بالدهون وقليلًا من الألياف.لكل نظام غذائي أساسي ، أضافوا أنواعًا مختلفة من الألياف.
اختبر الفريق 34 مصدرًا مختلفًا للألياف الغذائية ، بما في ذلك بروتين البازلاء وقشر الحمضيات وبكتين الحمضيات وقشر الطماطم والألياف البرتقالية وألياف التفاح وألياف قشر الشوفان والكاكاو وبذور الشيا ونخالة الأرز. في المجموع ، نتج عن ذلك 144 تركيبة غذائية مختلفة.
ثم قاموا بتحليل كيفية تفاعل 20 سلالة بكتيرية مختلفة لوجود مصادر الألياف المختلفة.
في المجموع ، كان لـ 21 من المجموعات تأثيرات كبيرة ، مما سمح للباحثين بتحديد "قدرات حصاد المغذيات المميزة" للسلالات ، كما أوضحوا في ورقتهم.
على وجه التحديد، ب. thetaiotaomicron زادت وفرة في وجود بكتين الحمضيات وألياف البازلاء ، بينما B. ovatus ارتفعت المستويات بوجود بيتا جلوكان الشعير ونخالة الشعير. الألياف الأخرى التي أدت إلى زيادة في أعضاء باكتيرويدس كانت سلالات الدراسة عبارة عن الأنسولين ذو الوزن الجزيئي المرتفع ، والمالتوديكسترين المقاوم ، والسيليوم.
بالتعمق أكثر ، حدد الفريق الكربوهيدرات النشطة بيولوجيًا في مستحضرات الألياف التي توفر المصادر الغذائية المفضلة للسلالات المختلفة.
يوضح المؤلف الأول مايكل ل. باتنود ، وهو باحث ما بعد الدكتوراه يعمل مع الدكتور جوردون ، "أظهرت تجاربنا أنه في ألياف البازلاء ، تضمنت المكونات الجزيئية النشطة نوعًا من عديد السكاريد يسمى أرابينان ، بينما في بكتين الحمضيات المستعاد من قشور البرتقال ، نوع آخر من عديد السكاريد ، المسمى homogalacturonan ، كان مسؤولاً عن توسع البكتيريا. "
نظر الفريق أيضًا في كيفية عمل بعض باكتيرويدس تفاعلت السلالات في الدراسة مع بعضها البعض عند تقديمها بمصادر ألياف مختلفة. وجدوا أن العلاقات الهرمية بين السلالات كانت محددة لكل ليف.
يوضح الفريق في الورقة البحثية: "تمتلك جراثيم الأمعاء البشرية الصحية تنوعًا كبيرًا في مستوى الإجهاد". "إن تحديد السلالات التي تمثل نوعًا معينًا لاختيارها كعامل بروبيوتيك مرشح رئيسي أو لإدماجها في تركيبات synbiotic (prebiotic plus probiotic) يمثل تحديًا رئيسيًا لأولئك الذين يسعون إلى تطوير الجيل التالي من العلاجات الموجهة للميكروبات."
"فك شفرة المكونات الغذائية التي تشتهيها الميكروبات المفيدة هو مفتاح لتصميم الأطعمة التي تعزز الصحة."
الدكتور جيفري جوردون
