Клітковини та мікробіота - «дуже» довгострокові ефекти Le Monde et Nous

Ми повинні їсти клітковину, нам це казали з самого початку! Чому? просто тому, що це добре для вас, ви можете не уявити, наскільки добре. І все-таки волокна не перетравлюються: на перший погляд складно побачити в них якусь користь, якщо не придивитися до них трохи уважніше! Це тому, що волокна не можуть перетравлюватися, вони є корисними.

Дійсно, все це ще раз пов’язано з мікробіотою. І розуміння мікробіоти кишечника - це тема, над якою останнім часом все інтенсивніше працюють багато дослідників. Які ролі він виконує саме? Який ідеальний профіль? Який вплив мають зовнішні впливи (дієта, інфекції, прийом антибіотиків тощо)? Які наслідки неадекватного профілю? Тож сьогодні ми поговоримо про волокна та мікроорганізми.

Що таке волокна ?
Тож коли вам пропонують споживати клітковину, ви справедливо думаєте про фрукти, овочі, зернові. Насправді харчові волокна відповідають певним елементам, що походять із стінок рослинних клітин (целюлоза, наприклад, лігнін із злаків, пектин із плодів) або з цитоплазми рослинних клітин (наприклад, інулін). В основному, це складні цукри ** (полісахариди), але не будь-які, ці цукри не засвоюються людиною: жоден фермент не може нарізати їх на дрібні шматочки.

Звичайно, рослини виробляють інші складні цукри, служачи резервами, які чудово засвоюються нашим організмом. Потім вони перетворюються на поживні речовини, а найвідоміший - крохмаль. Ми детально обговорили це в цій статті про приготування макаронних виробів. Тому крохмаль не входить до складу волокон: він перетравлюється і з нього отримується енергія.
Тож повернімось до чотирьох інших наведених прикладів.

Целюлоза також була представлена в цьому блозі (чиста целюлоза в саду). Ось кілька основних особливостей молекули.
Молекули глюкози, синтезовані рослинами, ставляться кінцем: з’являються довгі лінійні ланцюжки.
В межах дуже довгого ланцюга внутрішньомолекулярні водневі зв’язки (позначення LH) об’єднують хімічні групи різних ланок. Нарешті, ці довгі ланцюги також зв’язуються між собою іншими міжмолекулярними водневими зв’язками глюкоза-глюкоза: таким чином утворюються шари з приблизно 60 полімерних ланцюгів, пов’язаних у волокна. Одним словом, це мегаполісахарид.

Кільця глюкози асоціюються між собою, утворюючи ланцюжки (всередині яких є специфічні зв’язки). Потім ланцюги пов'язані між собою іншими зв'язками ЛГ: це целюлоза

Пектин
Ця молекула також вже була описана в цьому блозі (щоб поговорити про варення). Це також важлива складова рослин, яка підтримує зчеплення стінки рослини. Хімічно кажучи, це також полісахарид, але цього разу це дуже довгий ланцюг, з кільцями з 5 атомів вуглецю, зв'язаними між собою, і кислими групами (у формі СООН).

Молекула пектину

Інулін
Це також полісахарид, а точніше суміш полісахаридів (використовується як запас енергії в коренях певних рослин - наприклад, цикорію чи кульбаби - інший спосіб зберігання запасів, ніж крохмальний). Однак, на відміну від крохмалю, наш організм не може його перетравити.

** Лігнін
На відміну від інших згаданих молекул, лігнін, який також входить до складу волокон, не є полісахаридом. Це ще один створений полімер на основі фенольних сполук, який часто супроводжує целюлозу: чим більше лігніну в органі рослини, тим більше він збільшує жорсткість (і захищає від біологічного руйнування).
Ось приклад представлення лігніну.

Комплекс молекул лігніну (приклад)

За своєю структурою та хімічною специфікою водорозчинні волокна (пектин, інулін) відрізняються від нерозчинних волокон (целюлоза, наприклад).

Зв’язок між складними цукрами - мікробіотою та здоров’ям

Отже, ці складні цукри, що складають значну частину волокон, не перетравлюються (поки що залишити лігнін). Чому? Їх досить звивиста структура (з дуже специфічними зв’язками) ускладнює різання ферментами підшлункової залози або ферментами кишкових мембран.

З іншого боку, мікроорганізми знають, як це зробити. Вони виробляють ферменти, здатні метаболізувати ці складні структури, що сприяє розвитку найрізноманітніших корисних бактерій. Крім того, розкладаючи ці складні цукри для відновлення вуглецю та енергії, утворюються кислоти (коротколанцюгові жирні кислоти), що, крім усього іншого, має наслідком зниження рН (розвиток патогенних мікроорганізмів блокується).

Але волокна відіграють інші ролі. Ті, що нерозчинні, набрякаючи у присутності води, спричиняють збільшення обсягу в шлунку (вплив на насичення) та об'єму стільця, отже стимулюючий ефект на транзит.
Ті, що розчиняються, перетворюються на в’язкий гель, циркуляція якого сповільнюється: якщо довше утримуватися в шлунку, вони покращують стійкість ситості. Гель також допомагає зменшити проходження цукру та жирів у крові, що впливає (у середньо- та довгостроковій перспективі) на ризик розвитку серцево-судинних захворювань.

Коротше кажучи, клітковини відіграють певну харчову роль, сприяють покращенню мікробіоти, корисної для хорошого імунітету, і навіть впливають на поведінку (ми трохи про це говорили тут щодо маленької дитини на грудному вигодовуванні).

Тут загалом кажуть стан знань про роль складних цукрів у волокнах.
Але нещодавні дослідження показали, що зменшення споживання клітковини може суттєво змінити, іноді безповоротно і протягом кількох поколінь, профіль мікробіоти з усіма наслідками, які це спричиняє.

Вплив їжі: те, що говорять нам останні дослідження

Робота була опублікована в Nature [1] минулого січня американськими командами з Стенфордського університету, Гарвардського університету та Принстонського університету (Sonnenburg E. D. et al.). Автори зазначають, що сучасні цивілізації дедалі більше звертаються до дієти, досить збідненої клітковиною (звідси постійні нагадування лікарів та дієтологів), що призводить до значного зменшення різноманітності мікробіоти. Однак для відновлення цього біорізноманіття, гарантованого доброго здоров'я, повернення до раціону, збагаченого клітковиною, після занадто тривалого періоду нежирної корови (сторона мікроорганізму) не є ефективним: втрата біорізноманіття завжди присутня, і цей вплив посилюється протягом декількох поколінь (до зникнення певних популяцій бактерій). Щоб знайти оригінальну мікробіоти, тоді необхідно повторно інтродукувати відсутні види: своєрідне перепрограмування.

Експеримент проводили на 4-тижневих мишах, кишкова флора яких ідентична флорі людей. Їх вперше посадили на дієту з високим вмістом клітковини (полісахаридів) протягом 6 тижнів. Поділившись на дві групи, вони або продовжували споживати одну і ту ж дієту (контрольна група), або були переведені на нову дієту з низьким вмістом клітковини (тестова група) протягом 7 тижнів, а потім повернулись до нормальної дієти ще протягом 6 тижнів.

Мікробіота двох груп, однакова на початку, показала втрату біорізноманіття, яка зберігалася довгий час після відновлення початкової дієти.

Потім експеримент тривав до 4 поколінь (для кожної з двох груп), кожен з яких вживав ту саму дієту, що і батьківське покоління, з періодом відновлення дієти з високим вмістом клітковини. Тут знову цікаві результати: втрата біорізноманіття посилюється з кожним нащадком дедалі незворотніше (жодна корекція неможлива при відновленні здорового харчування). Автори також задаються питанням про можливість втрати ферментативної здатності сімейств бактерій, які все ще присутні після декількох поколінь.
Потім була перевірена трансплантація калу: “фізичне” відновлення відсутніх хороших бактерій. Через 10 днів мікробіота повернулася ідентичною до такої у контрольної групи.

Висновок
Коротше кажучи, цей досвід, мабуть, свідчить про те, що будь-яка зміна дієти - навіть протягом кількох тижнів - має помітні наслідки для профілю кишкової флори. Модифікація може бути навіть незворотною і вплинути на потомство: вона дає багато думати. Коли ми знаємо, що трансплантація калу у людей (не тремтіти!) Тепер можлива (подробиці в блозі мого колеги з Coffee Break Science) і дає хороші результати при деяких захворюваннях, ми говоримо собі, що в конкретному плані рішення “існує ”, Щоб змінити тенденцію.
У будь-якому випадку, перш ніж ми туди потрапимо (адже, зрештою!) Давайте регулярно споживати клітковину з юних років і протягом усього життя (фрукти та овочі, зернові), не відхиляючись надто від неї. "Пробіотичне" рішення - це також шлях для вивчення. Пам'ятайте також, що грудне молоко, багате на олігосахариди, готує грунт (перечитайте: людське молоко, союзники на все життя). Все це має вирішальне значення, оскільки доведено доказ того, що погана гігієна харчування впливає набагато більше, ніж наша людина: на жаль, «ми передаємо» свій кишковий профіль із наслідками, пов’язаними з цим !

Посилання та посилання
1- Еріка Д. Зонненбург та співавт., "Викликані дієтою вимирання сполуки мікробіоти кишечника протягом поколінь", Nature 529, сс.