Диета и микробиом кишечника
При потреблении одного вида овощей, таких как шпинат, в наш пищеварительный тракт попадают сотни химических компонентов.
Там они далее метаболизируются микробиомом кишечника, уникальной коллекцией сотен видов микробов. Таким образом, микробиом кишечника играет важную роль в определении того, как питание влияет на наше здоровье. "Однако до сих пор метаболические возможности многих из этих микроорганизмов в микробиоме все еще неизвестны. Это означает, что мы не знаем, какими веществами они питаются и как они их обрабатывают », – объясняет Бак Хэнсон, ведущий автор исследования и микробиолог из Центра микробиологии и науки о системах окружающей среды (CMESS) Венского университета. «Впервые исследуя микробный метаболизм сульфосахар сульфохиновозы в кишечнике, мы пролили свет на этот черный ящик», – добавляет он.
Таким образом, исследование генерирует знания, необходимые для терапевтического воздействия на взаимодействие между питанием и микробиомом в будущем.
Сульфосахара из зеленых растений и водорослей
Сульфохиновоза – это производное глюкозы, производное сульфоновой кислоты, и она обнаруживается в качестве химического строительного материала в основном в зеленых овощах, таких как шпинат, салат и водоросли. Из предыдущих исследований, проведенных исследовательской группой под руководством микробиолога Дэвида Шлехека из Университета Констанца, было известно, что другие микроорганизмы в принципе могут использовать сульфосахар в качестве питательного вещества.
В своем текущем исследовании исследователи из университетов Констанца и Вены использовали анализ образцов стула, чтобы определить, как именно эти процессы протекают в кишечнике человека. «Теперь мы смогли показать, что, например, в отличие от глюкозы, которая питает большое количество микроорганизмов в кишечнике, сульфохиновоза стимулирует рост очень определенных ключевых организмов в микробиоме кишечника», – говорит Дэвид Шлехек. Эти ключевые организмы включают бактерии вида Eubacterium rectale, которые входят в десятку наиболее распространенных кишечных микробов у здоровых людей. "E. Прямые бактерии ферментируют сульфохиновозу посредством метаболического пути, который мы только недавно расшифровали, производя, среди прочего, соединение серы, дигидроксипропансульфонат или сокращенно DHPS, который, в свою очередь, служит источником энергии для других кишечных бактерий, таких как Bilophila wadsworthia.
Bilophila wadsworthia в конечном итоге производит сероводород из DHPS посредством метаболического пути, который также был обнаружен совсем недавно », – объясняет микробиолог.
Вопрос в дозе: сероводород в кишечнике
Сероводород вырабатывается в кишечнике клетками нашего организма, а также специализированными микроорганизмами и оказывает на наш организм множество эффектов. «Этот газ представляет собой продукт метаболизма на лице Януса», – объясняет Александр Лой, глава исследовательской группы Венского университета. "Согласно современным данным, это может иметь как положительное, так и отрицательное влияние на здоровье кишечника.«Решающим фактором, по его словам, является доза: в небольших количествах сероводород может оказывать противовоспалительное действие на слизистую оболочку кишечника, среди прочего.
С другой стороны, повышенное производство сероводорода кишечными микробами связано с хроническими воспалительными заболеваниями и раком. До сих пор было известно, что источником сероводорода для микроорганизмов являются в основном сульфат и таурин, которые в повышенном количестве обнаруживаются в кишечнике в результате диеты, богатой мясом или жиром.
Открытие того, что сульфохиновоза из зеленых продуктов, таких как шпинат и водоросли, также способствует выработке газа в кишечнике, стало неожиданностью.
«Мы показали, что можем использовать сульфохиновозу для стимулирования роста очень специфических кишечных бактерий, которые являются важным компонентом нашего кишечного микробиома.
Теперь мы также знаем, что эти бактерии, в свою очередь, производят из него противоречивый сероводород », – резюмирует Лой. Дальнейшие исследования ученых из Констанца и Вены теперь прояснят, может ли прием сульфосахара на растительной основе способствовать укреплению здоровья и каким образом. «Также возможно, что сульфохиновозу можно использовать в качестве так называемого пребиотика», – добавляет Шлехек.
Пребиотики – это пищевые ингредиенты или добавки, которые метаболизируются определенными микроорганизмами и используются для явной поддержки кишечного микробиома.