Преди учените да тестват ефектите на някои диетични промени върху микробиома, те поръчаха специално меню от готвач, превърнал се в химик.

менюто

Това беше предизвикателство, за разлика от всички други, с които се е сблъскал завършилият готвач студент: Vayu Maini Rekdal трябваше да създаде меню, в което всяка съставка може да се яде сурова или готвена. Не се допускаше ецване, нито ферментирали топинги като соев сос или мисо. Нищо не може да бъде обработено по никакъв начин, така че неща като тофу бяха излезли. И колкото повече сладки картофи можеше да сервира, толкова по-добре.

„Беше изключително предизвикателно“, каза г-н Рекдал, студент по химия в Харвард.

Пристигайки по повод, г-н Rekdal приготви пудинги за закуска от семена от чиа, които могат да бъдат приготвени или охладени. Той правеше сурови и варени банички от грах-сладък картоф и тахан. И в продължение на три дни, осем доброволци вечеряха в необичайното меню, предоставяйки проби на изпражненията, за да подпомогнат изследванията, които в крайна сметка биха могли да помогнат за осветяване на еволюцията на човешкия микробиом.

Работата беше ръководена от Рейчъл Кармоди, професор по човешка еволюция в Харвард, и Питър Търнбоу, професор по микробиология в Калифорнийския университет, Сан Франциско. Те изучават чревния микробиом, събирането на микроби, които живеят в червата ни и влияят на имунната ни система и различни други части от нашата биология, както и ни помагат да смиламе храната.

Те бяха открили, че мишките, хранещи се с нишестени храни като сладки картофи, развиват значително различни микроби, в зависимост от това дали храната им е била приготвена или сервирана сурова. Преминаването от единия към другия провокира бърза промяна в микробните обитатели на техните черва.

Сега те искаха да проверят дали същото важи и за хората.

Резултатите от експеримента се появяват в статия, публикувана миналия месец в Nature Microbiology. Въпреки че размерът на пробата беше малък и ефектът не беше толкова силен, както при мишките, микробиомите на хората изглежда се насочват към сурова диета и много бързо. Макар че изследването на хората беше много кратко, то повдига интригуващи въпроси за това дали започването на ядене на готвена храна преди векове е оформило еволюцията на организмите, които живеят в нас, и дали нашите бъгове може да са ни помогнали да оцелеем във времена на недостиг.

Като аспирант, д-р Кармоди установява, че мишките, хранени с приготвени диети, бързо растат. Готвенето променя структурата на много молекули, като прави повече енергия на разположение на мишките. Но тя също се интересува от микробната общност, живееща в червата на мишката, която помага за смилането на храната и взаимодейства с биологията на своя гостоприемник по различни начини.

В новия документ тя и нейните сътрудници установяват, че храненето на месо с мишки, което е било сурово или сготвено, е променило малко техните микробиоми. Но със сладките картофи, предназначени да застанат на грудки, които ранните хора може да са яли, беше друга история.

Готвенето е довело до значителни промени, засягащи видовете микроби, които са процъфтявали и кои гени са използвали.

Учените проследяват ефекта на нишестетата от сладки картофи, които трудно се усвояват от бозайниците в сурово състояние, но стават по-лесно смилаеми, след като бъдат приготвени. В зависимост от това кой вид нишестени молекули пристигат в дебелото черво, различни групи микроби могат да се заемат с изхвърлянето и впоследствие да скочат в брой.

„Както всяка екосистема, ако промените драстично храните, които влизат в нея, някои видове ще процъфтяват над други“, каза д-р Кармоди.

Какво казва вашият микробиом за вас?

Има много, много микробни видове, живеещи във или върху тялото ви. Какви тайни могат да разкрият?

Изследователите също така установиха, че суровите сладки картофи са нанесли впечатляващо количество вреда на микробиома в червата на мишката, подобно на това, което се случва при мишки, хранени с антибиотик. Това може да е резултат от антимикробни съединения в сладкия картоф, които могат да бъдат инактивирани при готвене.

Ако готвенето, поне на скорбяла, може да промени екологията на червата, тогава хората оформят ли нашите микробиоми още откакто се научихме да слагаме праисторически грудки в огъня? Ако нашите предци са яли тези видове храни и са преминали към тяхното готвене, може да се окаже, че някои задачи, с които преди са се занимавали чревни микроби, вече не са били необходими, казва Стефани Шнор, биологичен антрополог от университета в Невада, Лас Вегас, който не е участвал в проучването. В резултат на това бактериите може да са загубили свързаните гени или да са спечелили нови роли.

Способността на микробните жители на червата да се променят толкова драстично, дори в краткосрочен план, може да е имала други ползи за техните домакини. Ако микробиомите могат да се преоборудват с малко предизвестие, за да се справят с промените в диетата, те може би са помогнали на ранните хора да се справят с постните дни, когато грудките са били единствените храни или времената, когато само месото е било в менюто.

„Микробиомът може по същество да ни помогне, в рамките на 24 часа, да увеличим способността ни да усвояваме хранителни вещества дори при нискокачествена диета“, каза д-р Кармоди.

И все пак, обсъжда се степента, до която хората и техните двигатели за храносмилане са се развили заедно. Мишките, на които са дадени човешки микробиоми, обикновено са здрави, което предполага, че гостоприемникът и неговите микроби не се вписват заедно като ключалка и ключ, усъвършенствани от еони на взаимна еволюция. Въпреки това, в някои ситуации, например когато мишката се разболее, е по-вероятно да се възстанови, когато има свой собствен микробиом. Това може да означава, че е имало съвместна еволюция между организма и неговия микробиом, каза д-р Carmody.

Взаимодействието между гостоприемника и микробите е сложно и ще са необходими по-дълги проучвания с повече хора, които ядат сурова или сготвена диета, за да се проучи как подобна диетична промяна влияе върху микробиома и неговия приемник в дългосрочен план.

Хората всъщност се наслаждаваха на менюто като цяло, каза г-н Рекдал, което включваше салати от гъби, сладки картофи и карфиол, печени или сурови, и смутита от варени или сурови плодове в допълнение към пудингите и баничките. Някои от суровите продукти не бяха много популярни, но той получи много заявки за рецептата за пудинг от чиа.

Той вижда проучването като помощ за подобряване на нашето разбиране за готвенето, особено древен вид приложна химия.

„Това е форма на наука“, каза той, „която хората практикуват от хиляди и хиляди години.“