- Mikrobiom i zdravlje
- Promjene u mikrobiomu s godinama
- Kako način života utječe na mikrobiom?
- Kako prehrana utječe na mikrobiom?
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Prehrana ima izravan utjecaj na sastav mikrobioma, a sastav mikrobioma zauzvrat ima izravan utjecaj na zdravlje. Na biološku raznolikost mikrobioma ne utječu samo hranjive tvari, već i način života (pušenje, stres, neaktivnost), koji se često zanemaruje. Kako proteini, ugljikohidrati, masti, polifenoli i umjetni zaslađivači utječu na mikrobiom?
Odnos između prehrane i sastava mikrobioma promatra se nekoliko desetljeća. Neki od nutrijenata nepromijenjeni idu u debelo crijevo, stoga ono što jedemo ima veliki utjecaj na sastav crijevne mikrobiote. Svrha prehrane u kontekstu održavanja pravilne bakterijske ravnoteže je povećanje udjela komenzalnih bakterija u mikrobiomu, te smanjenje broja i raznolikosti patogenih bakterija.
Mikrobiom i zdravlje
Kaže se da u ljudskom probavnom traktu ima 10 puta više mikroorganizama nego što ima stanica. Bez crijevnog mikrobioma, osoba ne može živjeti zdravo.
Danas je poznato da raznolikost i količina crijevnih bakterija utječe na čitav niz životnih procesa i doprinosi mnogim bolestima. Bakterije proizvode brojne tvari, od kojih su neke nutritivne, a druge otrovne. Važni su i za ljudski metabolizam i za imunološke procese.
crijevna disbioza, stanje u kojem je poremećena ravnoteža između količine željenih i štetnih bakterija, istovremeno je i simptom i uzrok bolesti.
Prekomjerni rast patogenih bakterija važan je u:
- autoimune bolesti,
- autizam,
- upalna bolest crijeva,
- poremećaja raspoloženja,
- dijabetes
- je pretilost.
Promjene u mikrobiomu s godinama
Prvi trenutak života koji određuje sastav mikrobioma je porođaj. Prirodni porođaj odgovoran je za veći broj crijevnih bakterija u novorođenčadi i stoga je korisniji za razvoj imunološkog sustava od porođaja carskim rezom.
Kommenzalne bakterije Lactobacillus i Bifidobacterium dominiraju mikrobiomom tijekom razdoblja dojenja.
Proširivanje prehrane i jedenje čvrste hrane zahtijeva prisutnost čitavog niza različitih bakterija, tako da se prirodno smanjuje količina Lactobacillus i Bifidobacterium u mikrobiomu, idrugih mikroorganizama. To se zove funkcionalno sazrijevanje mikrobioma.
Sve dok osoba ne razvije bolesti koje značajno mijenjaju mikrobiom, on je relativno konstantan do starosti.
Konstantnost, međutim, ne znači da je slična mikrobiomu drugih ljudi. Mikrobiomi mogu biti radikalno različiti ovisno o čimbenicima kao što su genetika, životna sredina, prehrana, pušenje, itd. S godinama se količina Bacteroidetes u mikrobiomu smanjuje, a Firmicutes raste.
Kako način života utječe na mikrobiom?
Način života je najviše zanemaren aspekt ravnoteže i zdravlja mikrobioma. Pušenje je jedan od najvažnijih čimbenika načina života koji uzrokuje crijevnu disbiozu.
Kako je dim cigarete povezan s bakterijama u debelom crijevu ? Otrovne čestice koje se prenose zrakom mogu doći do debelog crijeva kroz mukocilijarno čišćenje pluća, što ima izravan učinak na mikrobiom i povećava broj patogenih bakterija, Bacteroides prevotella. Slično, povećano onečišćenje okoliša povezano je s rastućom industrijalizacijom i rastom gradova.
Još jedan vrlo važan čimbenik u promjeni mikrobioma je stres . Stres utječe na osovinu crijevo-mozak, koja djeluje na dvije razine - hormonskoj i neuronskoj.
Kao rezultat kroničnog stresa, smanjuje se broj komenzalnih bakterija roda Lactobacillus, što zauzvrat pogoduje prekomjernom rastu patogenih bakterija.
Ostali čimbenici koji mijenjaju mikrobiom su :
- poremećeni cirkadijalni ritam, npr. zbog smjenskog rada,
- duga putovanja,
- osobna higijena,
- sanitarija.
Kako prehrana utječe na mikrobiom?
Prehrana utječe na sastav mikrobiote, budući da neke od hranjivih tvari nepromijenjene odlaze u debelo crijevo. Od prosječne europske prehrane svaki dan, oko:
- 30 g vlakana i drugih ugljikohidrata,
- 5 - 15 g proteina
- i 5-10 g masti.
Razni drugi prehrambeni sastojci, uključujući polifenole, katehine, lignin, tanine i mikronutrijente, također njeguju mikrobe u debelom crijevu.
Oko 90% polifenola u hrani izbjegava probavu i apsorpciju u tankom crijevu. Svi ti nutrijenti koje metabolizira mikrobiom imaju značajan utjecaj na populaciju i aktivnost mikroba.
Proteini
Dijetalni proteini glavni su izvor dušika za rast bakterija u debelom crijevu i neophodan je za apsorpciju ugljikohidrata i proizvodnju korisnihtvari kao što su kratkolančane masne kiseline. Stoga, prisutnost proteina i ugljikohidrata u debelom crijevu može doprinijeti zdravlju crijeva.
Međutim, za razliku od ugljikohidrata, fermentacija izvora proteina od strane mikrobiote proizvodi mnogo veću raznolikost plinova i metabolita, a povećanje dostupnosti dušika također može povećati količinu produkata truljenja.
Učinci konzumiranja proteina na crijevni mikrobiom prvi su put viđeni u studiji iz 1977. godine. Od tada su provedene komparativne analize na različitim populacijama, npr. s talijanskom djecom (prehrana s visokim udjelom proteina) i afričkom seoskom djecom (dijeta bazirana na ugljikohidratima), kao i studije u kojima su sudionici hranjeni dijetama s različitim udjelima i podrijetlom.
I sadržaj proteina u prehrani i njihov izvor - biljni ili životinjskivažni su za raznolikost i količinu crijevnih bakterija. Životinjski proteini utječu na mikrobiotu drugačije od biljnih proteina. Velike količine životinjskih proteina, uglavnom iz crvenog mesa, treba smatrati pogoršanjem sastava mikrobioma. S druge strane, proteini biljnog porijekla, čak i u visokim koncentracijama, povećavaju količinu komenzalnih crijevnih bakterija.
Istraživanja pokazuju da konzumacija proteina iz vegetarijanskih izvora, poput graška, povećava koncentraciju bakterija iz rodova Bifidobacterium i Lactobacillus, koje su od ključne važnosti za ravnotežu mikrobioma i ljudskog zdravlja.
Protein sirutke (vrlo se često koristi u sportskim proteinima) djeluje na isti način za razliku od hrane bogate životinjskim proteinima kao što su meso, sir i jaja.
Osim toga, protein sirutke smanjuje količinu patogenih bakterija Bacteroides fragilis i Clostridium perfringens.
Vrlo važna za mikrobiom i cjelokupno zdravlje je činjenica da konzumacija proteina iz biljnih izvora potiče veću koncentraciju kratkolančanih masnih kiselina u crijevima. Glavni su izvor energije za stanice crijevnog epitela, poboljšavaju njihovu prehranu, regeneraciju i zategnutost međustaničnih veza, a ujedno imaju i protuupalna svojstva.
Konzumacija životinjskih proteina povezana je s nižom koncentracijom komenzalnih bakterija u debelom crijevu, a višom koncentracijom patogenih bakterija, npr. iz rodova Bacteroides, Alistipes i Bilophila. Ljudi koji se hrane životinjskim proteinima pokazuju manje maslačne kiseline u stolici, što pokazuje da ova vrsta prehrane (visoka bjelančevina, malo ugljikohidrata) ometa proizvodnju SCFA u crijevima.
Koliko nije moguće na temelju trenutno dostupnihsaznanje da visoka konzumacija životinjskih proteina uzrokuje specifične bolesti, istraživanja pokazuju korelacije koje svakako treba uzeti u obzir:
- visok unos životinjskih proteina povezan je s većim rizikom od upalne bolesti crijeva,
- kod ljudi čija se prehrana temeljila na životinjskim proteinima, uočena je viša koncentracija TMAO - proaterogene molekule, koja doprinosi stvaranju aterosklerotskog plaka i povećava rizik od srčanih bolesti,
- visoka količina biljnih proteina u prehrani smanjuje koncentraciju upalnih markera u tijelu.
Učinak prehrambenih proteina na mikrobiom
| Biljni proteini | Životinjski proteini | |
| Utjecaj na komenzalne bakterije | Povećanje količine bakterija (Bifidobacterium, Lactobacillus) | Bakterijsko smanjenje (bifidobakterije) ili bez učinka |
| Utjecaj na patogene bakterije | Smanjenje količine bakterija (Bacteroides, Clostridium) | Povećanje količine bakterija (Bacteroides, Alistipes, Bilophila) |
| Zdravstveni učinak | Povećana koncentracija SCFA, povećan integritet crijevnog epitela, povećano lučenje Treg imunoloških stanica, smanjena upala | Povećanje koncentracije TMAO, smanjenje koncentracije SCFA, povećan rizik od crijevnih bolesti i bolesti srca |
masnoća
Sastav mikrobioma ovisi o količini i kvaliteti masti u prehrani, ali je njezina kvaliteta puno važnija. Ponekad možete pronaći pojednostavljeni pristup koji kaže da prehrana s visokim udjelom masti negativno utječe na mikrobiom, a dijeta s niskim udjelom masnoća daje joj prednost, ali nakon udubljivanja u detalje, odnos nije tako jednostavan i očit.
Masti koje negativno utječu na mikrobiotu i povećavaju udio patogenih bakterija uključuju trans masti iz prerađene, duboko pržene i brze hrane, te zasićene masti koje sadrže dugolančane masne kiseline.
Tipična zapadnjačka prehrana bogata gotovim jelima, crvenim mesom, grickalicama, slatkišima i brzom hranom, uključujući zasićene i trans masti, negativno utječe na mikrobiom, uzrokujući proliferaciju više patogenih bakterija.
Zasićene masti u prehrani mogu povećati broj proupalnih crijevnih mikroba stimulirajući stvaranje žučnih kiselina konjugiranih s taurinom koje potiču rast patogena. Prisutnost ovih bakterija povezana je s pojačanom upalom bijelog masnog tkiva, pojačanim odgovorom imunološkog sustava ismanjena osjetljivost na inzulin.
Istodobno, istraživanja pokazuju da prehrana bogata masnoćama, ali bogata nezasićenim biljnim mastima, ne mijenja kvalitativni i kvantitativni sastav mikrobioma, a prehrana bogata ribljim mastima poboljšava njegov sastav povećanjem udio komenzalnih bakterija mliječne kiseline.
Trend za učinke konzumacije masti na mikrobiom potpuno je isti kao i za njezine učinke na cjelokupno zdravlje. Trans masti (prvenstveno) i zasićene životinjske masti mijenjaju mikrobiom na štetu domaćina, biljne masti su neutralne za domaćina, a riblje masti poboljšavaju sastav mikrobioma.
ugljikohidrati
Ugljikohidrati se razlikuju između probavljenih i neprobavljenih u probavnom traktu. Probavljivi ugljikohidrati su škrob i jednostavni šećeri - glukoza, fruktoza kao i saharoza i laktoza (posljednja dva su kemijski disaharidi, ali se u nutritivnom smislu tretiraju kao jednostavni šećeri). S druge strane, neprobavljivi ugljikohidrati se klasificiraju kao vlakna. Konzumacija svih vrsta ugljikohidrata pogoduje pravilnoj mikrobioti.
Ugljikohidrati su primarni izvor energije i ugljika za bakterije u debelom crijevu. Ugljikohidrati se fermentiraju u organske kiseline, koje osiguravaju energiju drugim bakterijama, crijevnom epitelu i perifernim tkivima.
Masne kiseline kratkog lanca glavni su krajnji proizvodi fermentacije ugljikohidrata koji pomažu u snižavanju pH u debelom crijevu, čime se inhibira rast i aktivnost patogenih bakterija.
Studije su pokazale da ljudi koji uzimaju glukozu, fruktozu i saharozu reagiraju povećanim udjelom komenzalnih bakterija Bifidobacterium i smanjenim udjelom patogenih bakterija iz roda Bacteroides.
Laktoza je zanimljiva i zahtjevna komponenta hrane, koja se obično smatra nadražujućom za crijeva. Pokazalo se da laktoza također djeluje na isti način kao i ostali jednostavni šećeri, a također smanjuje količinu patogenih vrsta Clostridia u mikrobiomu.
Vlakna, odnosno neprobavljivi ugljikohidrati, imaju vrlo dobar učinak na mikrobiom i jedan su od prebiotika. Prehrana s malo vlakana dovodi do smanjene raznolikosti u mikrobiomu, a prehrana bogata vlaknima povećava raznolikost vrsta koje žive u crijevima i količinu kratkolančanih masnih kiselina koje proizvode bakterije koje su neophodne za pravilno funkcioniranje crijeva.
Dijetalna vlakna povezana su s većim brojem komenzalnih bakterija, uglavnom bifidobakterija i bakterija mliječne kiseline.
Umjetni zaslađivači
Trenutno se umjetni zaslađivači smatraju štetnijim za tijelo od glukoze i saharoze, kojipotrošnja je trebala ograničiti. Također negativno utječu na mikrobiom, uzrokujući disbiozu (povećan udio patogenih bakterija, smanjen udio komenzalnih bakterija) i njezine brojne posljedice, uključujući:
- bolesti probavnog sustava,
- alergije,
- metaboličke bolesti
- Ima li kardiovaskularne bolesti.
polifenoli
Polifenoli su brojna skupina bioaktivnih biljnih spojeva s antioksidativnim djelovanjem. Oni uključuju:
- katehina,
- flavonola,
- flavona,
- antocijana,
- proantocijanidin
- i fenolne kiseline.
Izvori polifenola su:
- povrće,
- voće,
- kakao,
- čaj
- ili crno vino.
Imaju snažan učinak protiv patogenih bakterija, što je također zaslužno za povoljan učinak na crijevni mikrobiom. Kao rezultat konzumacije polifenola, smanjuje se broj patogenih bakterija, uglavnom klostridija, a povećava se broj komenzalnih bifidobakterija.