Hvordan forskjellige typer fiber påvirker mikrobiomet

Forskere som studerer en rekke fiberkilder viser hvilke fibermolekyler som gagner en gruppe tarmbakterier i en musemodell.

Hvilke fiberkilder er best for mikrobiomet?

For mer forskningsstøttet informasjon om mikrobiomet og hvordan det påvirker helsen din, vennligst besøk vårt dedikerte knutepunkt.

Vestlige dietter inneholder vanligvis mye mettet fett og sukker og lite fiber. Men det er mange bevis for at vår måte å spise ikke stemmer med tarmmikrobiomet vårt.

Våre mikrobielle passasjerer er avgjørende for helsen vår. De hjelper oss med å fordøye maten vår, er essensielle for immunforsvaret, og kan være knyttet til et enda bredere utvalg av helseaspekter, som mental og kardiometabolsk helse.

Tidligere i år, Medisinske nyheter i dag rapportert om en meta-analyse bestilt av Verdens helseorganisasjon som indikerte at å spise mellom 25 og 29 gram fiber hver dag korrelerer med en lavere forekomst av type 2-diabetes, hjertesykdom, hjerneslag og tykktarmskreft.

Mens leger anbefaler noen mennesker å følge et diett med lite fiber på grunn av spesifikke helsemessige forhold, for eksempel inflammatorisk tarmlidelse, for de fleste er et høyt fiberdiett nøkkelen for tarmhelsen.

Diettretningslinjene for amerikanere anbefaler at voksne kvinner i alderen 31–50 bruker 25,2 gram fiber per dag, og at voksne menn i samme aldersgruppe bruker 30,8 gram fiber per dag.

Men hvilke fiberkilder er best, og hvilke molekyler i fiber reagerer tarmmikroene våre på?

Et team av forskere fra Washington University School of Medicine i St. Louis, MO, sammen med internasjonale samarbeidspartnere, satte seg for å svare på disse spørsmålene med et langsiktig syn på å utvikle det de kaller mikrobiota-rettet mat, for å forbedre helsen vår.

Ikke alle fiber er skapt like

"Fiber forstås å være gunstig," forklarer seniorforfatter Dr. Jeffrey Gordon, professor og direktør for Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology, ved Washington University School of Medicine.

“Men fiber er faktisk en veldig komplisert blanding av mange forskjellige komponenter. Videre har fibre fra forskjellige plantekilder som behandles på forskjellige måter under matproduksjon forskjellige bestanddeler, ”fortsetter han. "Dessverre mangler vi detaljert kunnskap om disse forskjellene og deres biologiske betydning."

For å teste hvordan forskjellige fiberkilder påvirker overfloden av tarmbakterier, vendte Dr. Gordon og hans kolleger seg til mus.

Dyrene i studien ble avlet under sterile forhold, noe som betyr at de ikke hadde sine egne tarmmikrobiomer. I stedet fikk de hver en cocktail med 20 stammer av den vanlige tarmbakterien Bacteroides, som teamet hadde isolert fra en menneskelig tarm.

Hver mus spiste deretter et spesifikt kosthold i 4 uker, bestående av et basisdiett tilsatt fiber.

Basidiet inneholder store mengder mettet fett og lave mengder frukt og grønnsaker. Teamet brukte dette som en modell for et vestlig kosthold, som vanligvis inneholder mye fett og lite fiber.Til hver basis diett la de til forskjellige fibertyper.

Teamet testet 34 forskjellige kilder til kostfiber, inkludert erteprotein, sitrusskall, sitruspektin, tomatskall, appelsinfiber, eplefiber, havrefiber, kakao, chiafrø og risklid. Totalt resulterte dette i 144 forskjellige diettkombinasjoner.

De analyserte deretter hvordan de 20 forskjellige bakteriestammene reagerte på tilstedeværelsen av de forskjellige fiberkildene.

Totalt hadde 21 av kombinasjonene signifikante effekter, slik at forskerne kunne identifisere stammens "distinkte evne til å høste næringsstoffer", slik de forklarer i papiret.

Nærmere bestemt, B. thetaiotaomicron overflod økte i nærvær av sitruspektin og ertefiber, mens B. ovatus nivåene steg i nærvær av bygg-beta-glukan og byggkli. Andre fibre som resulterte i en økning i medlemmer av Bacteroides stammer i studien var inulin med høy molekylvekt, resistent maltodextrin og psyllium.

Dypere dypere, identifiserte teamet hvilke bioaktive karbohydrater i fiberpreparatene som ga de foretrukne matkildene for de forskjellige stammene.

Første forfatter Michael L. Patnode, en postdoktorforsker som arbeider med Dr. Gordon, forklarer: "Våre eksperimenter viste at i ertefibre inkluderte de aktive molekylære bestanddelene en type polysakkarid kalt arabinan, mens i sitruspektin utvunnet fra appelsinskall, en annen type av polysakkarid, kalt homogalacturonan, var ansvarlig for utvidelse av bakteriene. ”

Teamet så også på hvordan noen av Bacteroides stammer i studien samhandlet med hverandre når de ble presentert med forskjellige fiberkilder. De fant at hierarkiske forhold mellom stammene var spesifikke for hver fiber.

"En sunn menneskelig tarmmikrobiota har stort mangfold på belastningsnivå," forklarer teamet i avisen. "Å bestemme hvilke stammer som representerer en gitt art som skal velges som et hovedkandidat probiotisk middel eller for inkorporering i synbiotiske (prebiotiske pluss probiotiske) formuleringer, er en sentral utfordring for de som ønsker å utvikle neste generasjons mikrobiota-rettet terapi."

"Å knekke koden for hvilke diettingredienser som er fordelaktige mikrober, er en nøkkel til å designe matvarer som forbedrer helsen."

Dr. Jeffrey Gordon