Hvordan forskellige slags fibre påvirker mikrobiomet

Forskere, der studerer en række fiberkilder, viser hvilke fibermolekyler der gavner en gruppe tarmbakterier i en musemodel.

Hvilke fiberkilder er bedst for mikrobiomet?

For mere information-støttet information om mikrobiomet og hvordan det påvirker dit helbred, besøg vores dedikerede hub.

Vestlige kostvaner indeholder typisk højt indhold af mættet fedt og sukker og lavt fiberindhold. Men der er masser af beviser for, at vores måde at spise ikke er enig med vores tarmmikrobiom.

Vores mikrobielle passagerer er afgørende for vores helbred. De hjælper os med at fordøje vores mad, er vigtige for immunsystemet og kan være forbundet med en endnu bredere vifte af sundhedsmæssige aspekter, såsom mental og kardiometabolisk sundhed.

Tidligere i år, Medicinske nyheder i dag rapporteret om en meta-analyse bestilt af Verdenssundhedsorganisationen, der viste, at det at spise mellem 25 og 29 gram fiber hver dag korrelerer med en lavere forekomst af type 2-diabetes, hjertesygdomme, slagtilfælde og tyktarmskræft.

Mens læger råder nogle mennesker til at følge en diæt med lavt fiberindhold på grund af specifikke sundhedsmæssige forhold, såsom inflammatorisk tarmsygdom, for de fleste mennesker er en diæt med højt fiberindhold nøglen til tarmens sundhed.

Diætretningslinjerne for amerikanere anbefaler, at voksne kvinder i alderen 31–50 spiser 25,2 gram fiber om dagen, og at voksne mænd i samme aldersgruppe bruger 30,8 gram fiber om dagen.

Men hvilke fiberkilder er bedst, og hvilke molekyler i fiber reagerer vores tarmmikrober på?

Et team af forskere fra Washington University School of Medicine i St. Louis, MO sammen med internationale samarbejdspartnere satte sig for at besvare disse spørgsmål med en langsigtet opfattelse af at udvikle det, de kalder mikrobiota-styret mad, for at forbedre vores helbred.

Ikke alle fibre er skabt ens

”Fiber forstås at være gavnlige,” forklarer seniorforfatter Dr. Jeffrey Gordon, professor og direktør for Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology, ved Washington University School of Medicine.

”Men fiber er faktisk en meget kompliceret blanding af mange forskellige komponenter. Desuden har fibre fra forskellige plantekilder, der behandles på forskellige måder under fødevareproduktion, forskellige bestanddele, ”fortsætter han. "Desværre mangler vi detaljeret viden om disse forskelle og deres biologiske betydning."

For at teste, hvordan forskellige fiberkilder påvirker overfladen af ​​tarmbakterier, vendte Dr. Gordon og hans kolleger sig til mus.

Dyrene i deres undersøgelse blev opdrættet under sterile forhold, hvilket betyder, at de ikke havde deres egne tarmmikrobiomer. I stedet fik de hver en cocktail med 20 stammer af den almindelige tarmbakterie Bacteroides, som holdet havde isoleret fra en menneskelig tarm.

Hver mus spiste efterfølgende en bestemt diæt i 4 uger, der består af en basidiet med tilsat fiber.

Basidiet indeholdt store mængder mættede fedtstoffer og lave mængder frugt og grøntsager. Holdet brugte dette som en model for en vestlig diæt, der typisk indeholder meget fedt og lavt fiberindhold.Til hver basisdiæt tilføjede de forskellige fibertyper.

Holdet testede 34 forskellige kilder til kostfibre, herunder ærteprotein, citrusskal, citruspektin, tomatskal, appelsinfiber, æblefibre, havrefibre, kakao, chiafrø og risklid. I alt resulterede dette i 144 forskellige diætkombinationer.

De analyserede derefter, hvordan de 20 forskellige bakteriestammer reagerede på tilstedeværelsen af ​​de forskellige fiberkilder.

I alt havde 21 af kombinationerne signifikante virkninger, hvilket gjorde det muligt for forskerne at identificere stammenes "forskellige kapaciteter for høst af næringsstoffer", som de forklarer i deres papir.

Specifikt B. thetaiotaomicron overflod steget i nærværelse af citrus pektin og ærter fiber, mens B. ovatus niveauer steg i nærvær af byg beta-glucan og bygklid. Andre fibre, der resulterede i en stigning i medlemmer af Bacteroides stammer i undersøgelsen var inulin med høj molekylvægt, resistent maltodextrin og psyllium.

Dybere dybere identificerede holdet, hvilke bioaktive kulhydrater i fiberpræparaterne, der var de foretrukne fødekilder til de forskellige stammer.

Første forfatter Michael L. Patnode, en postdoktorforsker, der arbejder med Dr. Gordon, forklarer: ”Vores eksperimenter viste, at i ærtefibre omfattede de aktive molekylære bestanddele en type polysaccharid kaldet arabinan, mens i citruspektin udvundet fra appelsinskal, en anden type af polysaccharid, kaldet homogalacturonan, var ansvarlig for ekspansion af bakterierne. ”

Holdet så også på, hvordan nogle af Bacteroides stammer i undersøgelsen interagerede med hinanden, når de blev præsenteret med forskellige fiberkilder. De fandt ud af, at hierarkiske forhold mellem stammerne var specifikke for hver fiber.

“En sund menneskelig tarmmikrobiota har stor mangfoldighed af belastningsniveauer,” forklarer holdet i avisen. "Bestemmelse af, hvilke stammer der repræsenterer en given art, der skal vælges som et førende kandidat-probiotisk middel eller til inkorporering i synbiotiske (præbiotiske plus probiotiske) formuleringer, er en central udfordring for dem, der søger at udvikle næste generations mikrobiota-rettet terapi."

"At knække koden for, hvilke diætingredienser gavnlige mikrober begærer, er en nøgle til at designe fødevarer, der forbedrer sundheden."

Dr. Jeffrey Gordon