Харчова обробка того, що ми їмо, формує нашу мікробіоту в кишечнику
Автори
Дослідник, UMR 1019 - відділ харчування людини, Університет Клермон-Овернь, Інра
Заслужений директор досліджень, Національний центр наукових досліджень (CNRS)
Заява про розкриття інформації
Ентоні Фарде отримав фінансування від МОМ у 2018 році. Ентоні Фарде є членом наукового комітету Siga та експертом Wuji & co.
Жерар Фонті є президентом асоціації GREFFE.
Партнери
INRAE надає фінансування як партнер-засновник The Conversation FR.
Conversation UK отримує фінансування від цих організацій
Мови
- Електронна пошта
- Месенджер
Сьогодні це добре встановлений факт. Різні хронічні патології пов’язані з неправильним харчуванням, зокрема через міцні ультра-оброблені продукти, або з дисфункцією спільноти мікроорганізмів, встановлених у нашому травному тракті - тобто нашої мікробіоти кишечника: ожиріння, діабет 2 типу, серцево-судинні захворювання, рак, психічні захворювання, захворювання органів травлення тощо. Однак ці асоціації, що спостерігаються вченими з різних, але взаємодоповнюючих дисциплін, природно призводять до сумнівів у зв'язках, які були утворені під час еволюції між абіотичними (характеристики нашої їжі) та біотичними (мікроорганізмами) кишкової екосистеми людини.
Якщо наш раціон впливає на наше здоров’я, це, безсумнівно, впливає на різноманітність та діяльність мікробіоти кишечника, на що ми розглянемо в цій статті. І ми можемо лише підкреслити цінність дієти, яка не тільки різноманітна, але й багата фруктами, овочами та іншими рослинними продуктами, харчовий вміст яких повинен бути якомога ближчим до того, який він є, перш ніж їх вибрати.
Які поживні речовини містять рослини? Їх стінка утворює складну мережу, що включає в основному вуглеводні полімери (до 90% целюлози, геміцелюлози, пектини), а також невуглеводні полімери (лігнін, білки, ліпіди), мінерали та різні речовини, що змінюються залежно від виду. І саме в першій зосереджується велика частина енергії фотосинтезу.
Зчеплення між різними складовими стіни забезпечується хімічними зв’язками, складність яких ще не до кінця зрозуміла. Однак, як відомо, він побудований за допомогою клубка целюлозних мікрофібрил, які вставляються в пухкий матрикс геміцелюлози та пектину. Але стіна також інкрустована лігніном: це підвищує її жорсткість і надає їй велику механічну та хімічну стійкість. Нарешті, залежно від виду, ми можемо спостерігати мінералізацію (діоксид кремнію, вапняк) або гелеутворення (камеді, слизи) стін, накопичуючи інкрустаційні та інкрустуючі речовини (віск, суберин, кутин, спорополленін тощо).
Рослинна матриця, їжа для мікробіоти
Целюлоза - це лінійний гомополімер, що складається з одиниць D-глюкози. Ступінь полімеризації становить від 250 до 15000, а паралельне збирання від 16 до 18 целюлозних ланцюгів становить мікрофібрилу. Кожна мікрофібрила має високо розташовані кристалізовані ділянки та інші так звані аморфні області, де ланцюги погано впорядковані. Що стосується волокон, то кожна з них є розташуванням самих макрофібрил, що складаються з об’єднання мікрофібрил.
Натомість геміцелюлоза є гетерополімером. Він зв’язується з мікрофібрилами целюлози, в яких може потрапити в пастку, за допомогою водневих зв’язків. Його структура характеризується лінійним основним ланцюгом глюкози, маннози та/або ксилози. Більшість основних ланцюгів розгалужені і містять пентози, гексози та уронові кислоти. За своєю первинною структурою їх класифікують на чотири групи: ксилоглікани (ксилани та арабіноксилани), маноглікани (глюкоманнани та галактоманнани), β-глюкани та ксилоглюкани, частка яких змінюється залежно від виду рослин та тканини.
Пектин, інша незамінна сполука рослинної стінки, багата галактуроновою кислотою (70% молекули). Ви можете знайти до 17 різних моносахаридів, з більш ніж 20 типами зв’язків. І він також може бути сильно етерифікований метильною та ацетильною групами: таким чином ми розрізняємо сильно метильовані пектини (MD> 50%), а інші слабо метильовані (MD Зниження різноманітності мікробіомів кишечника людини серед різних популяцій: середнє число бактеріальних родів, що спостерігаються на одну особу у диких мавп та популяцій людей (шкали похибок відповідають 95% ДІ, а зірочки вказують на суттєві відмінності в Р За даними Moeller et al. (2014)
Ми знаємо, що мікробіота великих мавп (горил, бонобо, шимпанзе) набагато різноманітніша, ніж у людей. Він також багатий на Fibrobacter, рід бактерій, який сильно бере участь у деградації рослинних поліголосидів. Хоча мікробіота людини може містити багато бактеріодів, бактерій, що беруть участь у перетравленні білків і жирів. Ці відмінності можна пояснити зміною дієти, коли люди-мавпи їдять переважно натуральну рослинну їжу. Що стосується зменшення різноманітності, то воно більш помітне у високоіндустріальних країнах, особливо у США, де частка продуктів, що переробляються ультра, в раціоні більша, ніж у Європі чи Азії.
Взагалі кажучи, під час еволюції людина знизила свою здатність засвоювати рослинні сполуки. Однак внаслідок цього втрата різноманітності мікробіоти кишечника зменшує його здатність до стійкості до їжі або порушень навколишнього середовища, що робить її більш вразливою.
Як ми щойно згадували в цій статті, тому існує тісний зв’язок між характеристиками нашої їжі та нашої мікробіоти кишечника. Завдяки метаболітам, які вони виробляють, коли ми розщеплюємо те, що ми їмо, ці люди мікробів діють безпосередньо на наше харчування. Але його функціонування залежить від природи та властивостей їжі, і зокрема їх волокнистої матриці.
Таке спостереження, яке є консенсусом серед мікробіологів, додає ваги дискурсу дієтологів: вони рекомендують надавати перевагу мінімально обробленим та різноманітним рослинним продуктам (правило 3В), щоб забезпечити кількість різних волокон мікробіоті під матричною формою зберігся. Але, звичайно, інші параметри можуть змінити функціонування мікробіоти: антибіотикотерапія, стрес тощо. І тому ми повинні уникати їх ефектів, що додаються або, що ще гірше, діють у взаємодії. Цілісне бачення питань харчування (ефект "матриці" продуктів харчування, виробництво та споживання), гігієна життя та здоров'я є як ніколи важливими.