Мікробіом Джерело харчування Гарвард Т.

мікробіом

Що таке мікробіом?

Уявіть галасливе місто в будній день з тротуарів, залитих людьми, які поспішають прийти на роботу чи на зустрічі. А тепер уявіть це на мікроскопічному рівні, і ви маєте уявлення про те, як виглядає мікробіом у нашому тілі, що складається з трильйонів мікроорганізмів (їх також називають мікробіоти або мікроби) тисяч різних видів. [1] До них належать не тільки бактерії, але гриби, паразити та віруси. У здорової людини ці "помилки" співіснують мирно, причому найбільша їх кількість виявляється в тонкому і товстому кишечнику, але також і в усьому тілі. Мікробіом навіть позначають допоміжним органом, оскільки він відіграє стільки ключових ролей у сприянні безперебійній щоденній роботі людського тіла.

Кожна людина має цілком унікальну мережу мікробіоти, яка спочатку визначається власною ДНК. Людина вперше піддається впливу мікроорганізмів ще немовлям під час пологів у родових шляхах та через материнське грудне молоко. [1] Точно, яким мікроорганізмам піддається немовля, залежить виключно від видів, виявлених у матері. Пізніше вплив навколишнього середовища та дієта можуть змінити мікробіом людини як корисний для здоров’я, так і підвищити ризик захворювання.

Мікробіом складається з мікробів, які є одночасно корисними та потенційно шкідливими. Більшість із них є симбіотичними (де корисний і організм людини, і мікробіота), а деякі, у меншій кількості, є патогенними (сприяють захворюванню). У здоровому організмі патогенна та симбіотична мікробіота співіснують без проблем. Але якщо в цьому балансі є порушення - спричинені інфекційними захворюваннями, певними дієтами або тривалим вживанням антибіотиків чи інших ліків, що знищують бактерії, - виникає дисбіоз, який зупиняє ці нормальні взаємодії. Як результат, організм може стати більш сприйнятливим до хвороб.

Як мікробіота приносить користь організму

Мікробіота стимулює імунну систему, розщеплює потенційно токсичні харчові сполуки та синтезує деякі вітаміни та амінокислоти [2], включаючи вітаміни групи В та вітамін К. Наприклад, ключові ферменти, необхідні для утворення вітаміну В12, містяться лише у бактеріях, а не у рослин і тварин. [3]

Цукри, такі як столовий цукор та лактоза (молочний цукор), швидко всмоктуються у верхній частині тонкої кишки, але складніші вуглеводи, такі як крохмалі та клітковина, не так легко засвоюються і можуть переходити нижче до товстої кишки. Там мікробіоти допомагають розщеплювати ці сполуки за допомогою їх травних ферментів. Ферментація неперетравних волокон спричинює утворення коротколанцюгових жирних кислот (SCFA), які можуть використовуватися організмом як джерело поживних речовин, але також відіграють важливу роль у функціонуванні м’язів і, можливо, у профілактиці хронічних захворювань, включаючи певні ракові захворювання та розлади кишечника . Клінічні дослідження показали, що SCFA може бути корисним для лікування виразкового коліту, хвороби Крона та діареї, асоційованої з антибіотиками. [2]

Мікробіота здорової людини також забезпечить захист від патогенних організмів, які потрапляють в організм, наприклад, через вживання або вживання забрудненої води або їжі.

До великих сімейств бактерій, що знаходяться в кишечнику людини, належать Prevotella, Ruminococcus, Bacteroides та Firmicutes. [4] У товстій кишці, в середовищі з низьким вмістом кисню, ви знайдете анаеробні бактерії Peptostreptococcus, Bifidobacterium, Lactobacillus та Clostridium. [4] Вважається, що ці мікроби запобігають переростанню шкідливих бактерій, конкуруючи за поживні речовини та місця прикріплення до слизових оболонок кишечника, головного місця імунної активності та виробництва антимікробних білків. [5,6]

Роль пробіотиків

Якщо мікробіота настільки життєво важлива для нашого здоров’я, як ми можемо переконатися, що ми маємо достатню кількість або потрібні типи? Можливо, ви знайомі з пробіотиками або, можливо, вже їх використовуєте. Це або їжа, яка, природно, містить мікробіоти, або таблетки-добавки, що містять живі активні бактерії - рекламуються для зміцнення травного здоров’я. У 2015 році продажі пробіотичних добавок перевищили 35 мільярдів доларів, прогнозуючи, що до 2024 року вони збільшаться до 65 мільярдів доларів. Незалежно від того, чи вірите ви заявам про здоров’я чи вважаєте, що це чергова шахрайська зміїна олія, вони становлять багатомільярдну галузь, яка розвивається в тандемі з швидко розвиваються дослідження.

Доктор Аллан Уолкер, професор кафедри харчування в Гарвардській школі громадського здоров'я та Гарвардської медичної школи, вважає, що хоча опубліковані дослідження суперечливі, існують конкретні ситуації, коли пробіотичні добавки можуть бути корисними. "Пробіотики можуть бути найефективнішими на обох кінцях вікового спектру, оскільки саме тоді ваші мікроби не настільки міцні, як зазвичай", - пояснює Волкер. "У ці періоди ви можете ефективніше впливати на цей величезний бактеріальний процес колонізації за допомогою пробіотиків". Він також відзначає стресові ситуації для організму, коли пробіотики можуть бути корисними, такі як зменшення тяжкості діареї після впливу патогенних мікроорганізмів або поповнення нормальних бактерій в кишечнику після того, як пацієнт вживає антибіотики. І все-таки Волкер наголошує, що «це всі обставини, коли порушується рівновага в кишечнику. Якщо ви маєте справу зі здоровою дорослою дитиною або старшою дитиною, яка не сидить на антибіотиках, я не думаю, що дача пробіотиків буде настільки ефективною, що загалом допоможе їх здоров’ю ".

Оскільки пробіотики підпадають під категорію добавок, а не харчових продуктів, вони не регулюються Управлінням з контролю за продуктами та ліками в США. Це означає, що, якщо компанія, що виробляє добавки, добровільно не розголошує інформацію про якість, наприклад, наявність гербової печатки USP (Фармакопейна конвенція США), що передбачає стандарти якості та чистоти, пробіотичні таблетки не можуть містити кількості, зазначені на етикетці, або навіть гарантувати, що бактерії живі та активні на момент використання.

Чи може дієта впливати на мікробіоти?

На додаток до сімейних генів, середовища та вживання ліків, дієта відіграє велику роль у визначенні того, які види мікробіоти живуть у товстій кишці. [2] Всі ці фактори створюють унікальний мікробіом від людини до людини. Дієта з високим вмістом клітковини, зокрема, впливає на тип і кількість мікробіоти в кишечнику. Харчові волокна можуть розщеплюватися і ферментуватися лише ферментами мікробіоти, що мешкає в товстій кишці. Коротколанцюгові жирні кислоти (SCFA) виділяються в результаті бродіння. Це знижує рН товстої кишки, що, в свою чергу, визначає тип присутньої мікробіоти, яка вижила б у цьому кислому середовищі. Нижчий рН обмежує ріст деяких шкідливих бактерій, таких як Clostridium difficile. Постійні дослідження SCFA досліджують їх широкий вплив на здоров'я, включаючи стимулювання активності імунних клітин та підтримання нормального рівня глюкози та холестерину в крові.

Продукти, що підтримують підвищений рівень SCFA, - це неперетравлювані вуглеводи та клітковини, такі як інулін, стійкі крохмалі, камеді, пектини та фруктоолігосахариди. Ці волокна іноді називають пребіотиками, оскільки вони живлять нашу корисну мікробіоти. Хоча існують добавки, що містять пребіотичні клітковини, існує багато корисних продуктів харчування, які природно містять пребіотики. Найбільша кількість міститься у сирих варіантах таких продуктів: часник, цибуля, цибуля-порей, спаржа, топінамбур, зелень кульбаби, банани та водорості. Загалом фрукти, овочі, боби та цільні зерна, такі як пшениця, овес та ячмінь, є хорошими джерелами пребіотичних волокон.

Слід пам’ятати, що надмірне споживання продуктів, що вживають пребіотики, особливо якщо їх вводити раптово, може збільшити газоутворення (метеоризм) та здуття живота. Особи з чутливістю шлунково-кишкового тракту, такими як синдром подразненого кишечника, повинні вводити ці продукти в невеликих кількостях, щоб спочатку оцінити толерантність. При подальшому застосуванні толерантність може покращитись із меншою кількістю побічних ефектів.

Якщо людина не має чутливості до їжі, важливо поступово застосовувати дієту з високим вмістом клітковини, оскільки дієта з низьким вмістом клітковини може не тільки зменшити кількість корисної мікробіоти, але і збільшити ріст патогенних бактерій, які процвітають у нижчому кислому середовищі.

Пробіотична їжа містить корисну живу мікробіоту, яка може ще більше змінити мікробіом. Сюди входять ферментовані продукти, такі як кефір, йогурт з живими активними культурами, мариновані овочі, темпе, чай з комбуча, кімчі, місо та квашена капуста.

Майбутні напрямки досліджень

Мікробіом - це живе динамічне середовище, де відносна кількість видів може коливатися щодня, щотижня та щомісяця залежно від дієти, ліків, фізичних вправ та безлічі інших впливів навколишнього середовища. Однак вчені все ще перебувають на ранніх стадіях розуміння широкої ролі мікробіома у здоров’ї та масштабу проблем, які можуть виникнути внаслідок переривання нормальної взаємодії між мікробіомом та його господарем. [7]

Деякі актуальні теми досліджень:

  • Як мікробіом та їх метаболіти (речовини, що виробляються в результаті обміну речовин) впливають на здоров’я та хвороби людини.
  • Які фактори впливають на структуру та збалансованість мікробіому.
  • Розвиток пробіотиків як функціональної їжі та вирішення регуляторних питань.

Конкретні сфери інтересів:

  • Фактори, що впливають на мікробіом вагітних, немовлят та педіатричного населення.
  • Маніпулювання мікробами, щоб протистояти хворобам та краще реагувати на лікування.
  • Різниця в мікробіомі між здоровими людьми та хворими на хронічні захворювання, такими як діабет, шлунково-кишкові захворювання, ожиріння, рак та серцево-судинні захворювання.
  • Розробка діагностичних біомаркерів з мікробіому для виявлення хвороб до їх розвитку.
  • Зміна мікробіома шляхом трансплантації мікробів між особами (наприклад, трансплантація калу).

Пов’язані

Умови користування

Зміст цього веб-сайту призначений для освітніх цілей і не призначений для надання особистої медичної консультації. Вам слід звернутися за порадою до свого лікаря або іншого кваліфікованого медичного працівника з будь-якими запитаннями щодо стану здоров’я. Ніколи не ігноруйте професійну медичну пораду та не зволікайте з її пошуком через те, що ви прочитали на цьому веб-сайті. Джерело харчування не рекомендує та не схвалює жодних продуктів.

Створюйте здорову, збалансовану їжу, використовуючи цей наочний посібник як план.

Щомісячне оновлення, наповнене новинами про харчування та порадами від експертів Гарварду - все це допоможе вам харчуватися здоровіше. Зареєструйтесь тут.