ไฟเบอร์ชนิดต่างๆมีผลต่อไมโครไบโอมอย่างไร

นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาแหล่งที่มาของเส้นใยแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลของเส้นใยมีประโยชน์ต่อกลุ่มแบคทีเรียในระบบทางเดินอาหารในแบบจำลองเมาส์

แหล่งที่มาของเส้นใยที่ดีที่สุดสำหรับไมโครไบโอม?

สำหรับข้อมูลที่ได้รับการสนับสนุนจากการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับไมโครไบโอมและผลกระทบต่อสุขภาพของคุณโปรดไปที่ศูนย์เฉพาะของเรา

อาหารตะวันตกมักมีไขมันอิ่มตัวและน้ำตาลสูงและมีไฟเบอร์ต่ำ แต่มีหลักฐานมากมายที่แสดงว่าวิธีการกินของเราไม่สอดคล้องกับจุลินทรีย์ในกระเพาะอาหารของเรา

โดยสารจุลินทรีย์ของเรามีความสำคัญต่อสุขภาพของเรา พวกเขาช่วยให้เราย่อยอาหารของเรามีความจำเป็นต่อระบบภูมิคุ้มกันและอาจเชื่อมโยงกับแง่มุมด้านสุขภาพที่กว้างขึ้นเช่นสุขภาพจิตและคาร์ดิโอเมตาบอลิก

เมื่อต้นปีนี้ ข่าวการแพทย์วันนี้ รายงานเกี่ยวกับการวิเคราะห์อภิมานขององค์การอนามัยโลกที่ระบุว่าการรับประทานไฟเบอร์ระหว่าง 25 ถึง 29 กรัมในแต่ละวันมีความสัมพันธ์กับอุบัติการณ์ของโรคเบาหวานประเภท 2 โรคหัวใจโรคหลอดเลือดสมองและมะเร็งลำไส้ใหญ่ลดลง

ในขณะที่แพทย์แนะนำให้บางคนรับประทานอาหารที่มีเส้นใยต่ำเนื่องจากสภาวะสุขภาพที่เฉพาะเจาะจงเช่นโรคลำไส้อักเสบสำหรับคนส่วนใหญ่การรับประทานอาหารที่มีเส้นใยสูงเป็นกุญแจสำคัญสำหรับสุขภาพของลำไส้

แนวทางการบริโภคอาหารสำหรับชาวอเมริกันแนะนำให้ผู้ใหญ่เพศหญิงอายุ 31–50 ปีบริโภคไฟเบอร์ 25.2 กรัมต่อวันและผู้ชายที่เป็นผู้ใหญ่ในช่วงอายุเดียวกันกินไฟเบอร์ 30.8 กรัมต่อวัน

แต่แหล่งที่มาของเส้นใยใดที่ดีที่สุดและโมเลกุลใดในเส้นใยจุลินทรีย์ในลำไส้ของเราตอบสนองต่อ?

ทีมนักวิจัยจาก Washington University School of Medicine ในเมืองเซนต์หลุยส์รัฐมิสซูรีพร้อมกับผู้ทำงานร่วมกันระหว่างประเทศได้ตั้งเป้าหมายที่จะตอบคำถามเหล่านี้ด้วยมุมมองระยะยาวในการพัฒนาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าอาหารที่มีไมโครไบโอต้ากำกับเพื่อปรับปรุงสุขภาพของเรา

เส้นใยทั้งหมดไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเท่ากัน

“ ไฟเบอร์เป็นที่เข้าใจกันว่ามีประโยชน์” ดร. เจฟฟรีย์กอร์ดอนผู้เขียนการศึกษาอาวุโสศาสตราจารย์และผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์จีโนมและชีววิทยาระบบของเอดิสันที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัยวอชิงตันอธิบาย

“ แต่จริงๆแล้วไฟเบอร์เป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนมากของส่วนประกอบต่างๆ นอกจากนี้เส้นใยจากแหล่งพืชต่าง ๆ ที่ผ่านกระบวนการผลิตในรูปแบบต่างๆกันในระหว่างการผลิตอาหารก็มีองค์ประกอบที่แตกต่างกัน” เขากล่าวต่อ “ น่าเสียดายที่เราขาดความรู้โดยละเอียดเกี่ยวกับความแตกต่างเหล่านี้และความสำคัญทางชีววิทยาของมัน”

เพื่อทดสอบว่าแหล่งไฟเบอร์ที่แตกต่างกันมีผลต่อความอุดมสมบูรณ์ของแบคทีเรียในลำไส้อย่างไรดร.

สัตว์ในการศึกษาของพวกเขาได้รับการผสมพันธุ์ภายใต้สภาวะปลอดเชื้อซึ่งหมายความว่าพวกมันไม่มีจุลินทรีย์ในกระเพาะอาหารเป็นของตัวเอง แต่พวกเขาแต่ละคนได้รับค็อกเทล 20 สายพันธุ์ของแบคทีเรียในลำไส้ทั่วไป Bacteroidesซึ่งทีมงานได้แยกออกจากลำไส้ของมนุษย์

ต่อมาหนูแต่ละตัวกินอาหารเฉพาะเป็นเวลา 4 สัปดาห์ซึ่งประกอบด้วยอาหารพื้นฐานที่มีเส้นใยเพิ่ม

อาหารพื้นฐานมีไขมันอิ่มตัวในปริมาณสูงและผักและผลไม้ในปริมาณต่ำ ทีมงานใช้สิ่งนี้เป็นต้นแบบของอาหารตะวันตกซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีไขมันสูงและมีเส้นใยต่ำในการรับประทานอาหารพื้นฐานแต่ละชนิดพวกเขาได้เพิ่มเส้นใยที่แตกต่างกัน

ทีมงานได้ทดสอบแหล่งที่มาของเส้นใยอาหาร 34 แหล่งซึ่งรวมถึงโปรตีนถั่วเปลือกส้มเพคตินซิตรัสเปลือกมะเขือเทศเส้นใยส้มใยแอปเปิ้ลเส้นใยข้าวโอ๊ตโกโก้เมล็ดเจียและรำข้าว โดยรวมแล้วส่งผลให้มีการรับประทานอาหารที่แตกต่างกัน 144 แบบ

จากนั้นพวกเขาวิเคราะห์ว่าแบคทีเรีย 20 สายพันธุ์ที่แตกต่างกันมีปฏิกิริยาอย่างไรต่อการมีอยู่ของแหล่งเส้นใยต่างๆ

โดยรวมแล้วชุดค่าผสม 21 ชนิดมีผลอย่างมีนัยสำคัญช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุ“ ความสามารถในการเก็บเกี่ยวสารอาหารที่แตกต่างกัน” ของสายพันธุ์ดังที่อธิบายไว้ในเอกสารของพวกเขา

โดยเฉพาะ ข. thetaiotaomicron ความอุดมสมบูรณ์เพิ่มขึ้นเมื่อมีเพคตินซิตรัสและเส้นใยถั่วในขณะที่ บี ovatus ระดับเพิ่มขึ้นต่อหน้าข้าวบาร์เลย์เบต้ากลูแคนและรำข้าวบาร์เลย์ เส้นใยอื่น ๆ ที่ส่งผลให้สมาชิกของ Bacteroides สายพันธุ์ในการศึกษา ได้แก่ อินนูลินที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงมอลโตเด็กซ์ตรินที่ดื้อยาและไซเลียม

ทีมงานได้ระบุว่าคาร์โบไฮเดรตที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพชนิดใดในการเตรียมเส้นใยเป็นแหล่งอาหารที่ต้องการสำหรับสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน

ผู้เขียนคนแรก Michael L. Patnode นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ทำงานร่วมกับดร. กอร์ดอนอธิบายว่า“ การทดลองของเราแสดงให้เห็นว่าในเส้นใยถั่วองค์ประกอบของโมเลกุลที่ใช้งานอยู่รวมถึงโพลีแซ็กคาไรด์ชนิดหนึ่งที่เรียกว่าอาราบิแนนในขณะที่เพคตินในซิตรัสที่ฟื้นตัวจากเปลือกส้มอีกประเภทหนึ่ง ของโพลีแซคคาไรด์ที่เรียกว่าโฮโมกาแลคตูโรแนนมีหน้าที่ในการขยายตัวของแบคทีเรีย”

ทีมงานยังดูว่าบางส่วนของไฟล์ Bacteroides สายพันธุ์ในการศึกษามีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเมื่อนำเสนอด้วยแหล่งเส้นใยที่แตกต่างกัน พวกเขาพบว่าความสัมพันธ์ตามลำดับชั้นระหว่างสายพันธุ์มีความเฉพาะเจาะจงสำหรับเส้นใยแต่ละเส้น

“ จุลินทรีย์ในลำไส้ของมนุษย์ที่มีสุขภาพดีมีความหลากหลายในระดับความเครียด” ทีมงานอธิบายในบทความ “ การพิจารณาว่าสายพันธุ์ใดที่เป็นตัวแทนของสายพันธุ์ที่กำหนดเพื่อเลือกเป็นตัวแทนโปรไบโอติกที่เป็นผู้นำหรือสำหรับการรวมเข้ากับสูตรซินไบโอติก (พรีไบโอติกบวกโปรไบโอติก) เป็นความท้าทายหลักสำหรับผู้ที่ต้องการพัฒนาวิธีการรักษาที่มุ่งเน้นไมโครไบโอตารุ่นต่อไป”