Можете да споделите тази статия под лиценза Attribution 4.0 International.

бактерии

Специфичен щам от човешки чревни бактерии разгражда химичния фруктозелизин и го превръща в безвредни странични продукти, според ново изследване на мишки.

Изследването хвърля светлина върху това как човешките чревни микроби разграждат преработените храни - особено потенциално вредни химически промени, които съвременните процеси на производство на храни често произвеждат.

Храненето с преработени храни като хляб, зърнени храни и газирани напитки е свързано с отрицателни ефекти върху здравето, включително инсулинова резистентност и затлъстяване.

Фруктозелизинът е в клас химикали, наречени Maillard Reaction Products, които се образуват по време на преработката на храни. Някои от тези химикали са свързани с вредни ефекти върху здравето. Тези открития повдигат перспективата, че може да е възможно да се използват знанията за чревния микробиом, за да се помогне за разработването на по-здравословни, по-питателни преработени храни.

Чревните бактерии и нашите съвременни диети

Изследователите проведоха изследването на мишки, които отглеждаха при стерилни условия, дадоха известни колекции от човешки чревни микроби и хранеха диети, съдържащи преработени хранителни съставки.

„Това проучване ни дава по-задълбочен поглед върху това как компонентите на нашата съвременна диета се метаболизират от чревните микроби, включително разграждането на компоненти, които може да са нездравословни за нас“, казва Джефри И. Гордън, професор и директор на Семейния център за геном на Едисон Науки и системна биология във Вашингтонския медицински университет в Сейнт Луис.

„Сега имаме начин да идентифицираме тези човешки чревни микроби и как те метаболизират вредните хранителни химикали в безвредни странични продукти.“

Микробните общности на човешките черва възприемат храните като колекции от химикали. Някои от тези химични съединения имат благоприятен ефект върху общностите на микробите, живеещи в червата, както и върху човешкото здраве. Например, миналата работа на Гордън показа, че чревният микробиом играе жизненоважна роля в ранното развитие на бебето, като здравите чревни микроби допринасят за здравословния растеж, имунната функция и развитието на костите и мозъка.

Съвременната преработка на храни може да генерира химикали, които могат да бъдат вредни за здравето. Такива химикали са свързани с възпаление, свързано с диабет и сърдечни заболявания. Изследователите се интересуват от разбирането на сложните взаимодействия между човешките чревни микроби и химикалите, които хората обикновено консумират като част от типичната американска диета.

В проучването изследователите показаха, че специфична бактерия, наречена Collinsella intestinalis, разгражда химичния фруктозелизин до компоненти, които са безвредни.

„Фруктозелизинът е често срещан в преработените храни, включително ултра-пастьоризирано мляко, тестени изделия, шоколад и зърнени храни“, казва първият автор Ашли Р. Улф, постдокторант в лабораторията на Гордън. „Високите количества фруктозелизин и подобни химикали в кръвта са свързани със заболявания на стареенето, като диабет и атеросклероза.“

Уникален щам

Когато изследователите ги хранят с диета, съдържаща големи количества фруктозелизин, мишките, приютяващи Collinsella intestinalis в техните чревни микробни общности, показват увеличаване на изобилието на тези бактерии, както и увеличаване на способността на чревните микробни общности да разграждат фруктозелизина до безвредни странични продукти.

„Този ​​специфичен бактериален щам процъфтява при тези обстоятелства“, казва Гордън. „И тъй като се увеличава в изобилие, фруктозелизинът се метаболизира по-ефективно.“

Той добавя: „Новите инструменти и знания, получени от това първоначално проучване, могат да бъдат използвани за разработване на по-здравословни, по-питателни храни, както и за проектиране на потенциални стратегии за идентифициране и използване на определени видове чревни бактерии, за които е доказано, че преработват потенциално вредните химикали в безвредни. Изводът е, че те могат да ни помогнат да разграничим потребителите, чиито чревни микробни съобщества са или уязвими, или устойчиви на въздействието на определени продукти, въведени по време на преработката на храни. "

Подчертавайки сложността на тази задача, Гордън, Улф и техните колеги също показаха, че близките братовчеди на Collinsella intestinalis не реагират на фруктозелизин по същия начин. Тези бактериални братовчеди, чиито геноми варират донякъде, не се развиват в богата на фруктозелизин среда.

Изследователите казват, че са необходими бъдещи проучвания, преди учените да могат да идентифицират и да използват специфичния капацитет на отделните микроби за почистване на масива от потенциално вредни химикали, произведени по време на някои видове модерно производство на храни.

Изследването се появява в списанието Cell Host & Microbe. Подкрепата за работата дойде от Националните здравни институти, Американската асоциация по диабет, Фондацията за изследване на рака Деймън Рунион и Руската научна фондация.

Гордън е съосновател на Matatu Inc., компания, характеризираща ролята на взаимодействията диета от микробиота в здравето на животните.