Jak wysoko przetworzona żywność wpływa na mikrobiom jelitowy i zdrowie

Jak wysoko przetworzona żywność wpływa na mikrobiom jelitowy i zdrowie

Kilka badań wykazało możliwy związek między ultraprzetworzoną żywnością (UPF) a przewlekłym stanem zapalnym. Niedawno opublikowana recenzja w Lancet Gastroenterologia i Hepatologia opisuje mechanistyczny związek między spożyciem UPF a chorobami przewlekłymi, szczególnie tymi wpływającymi na mikrobiom jelitowy.

Uczyć się: Żywność ultraprzetworzona a zdrowie ludzkie: od dowodów epidemiologicznych po spostrzeżenia mechanistyczne.Źródło zdjęcia: Dawid Rojek / Shutterstock.com

wstęp

W ciągu ostatnich kilku stuleci opracowano wiele technik przetwarzania żywności mających na celu konserwację żywności oraz poprawę jej smaku i strawności. Nowoczesna żywność przetworzona przemysłowo wykorzystuje dostępność soli, cukru, olejów roślinnych, tłuszczów zwierzęcych i mąki.

Zwykle do wytwarzania tych produktów stosuje się techniki mechaniczne i fizyczne, takie jak mielenie walcowe, wytłaczanie i recykling ciśnieniowy, a także procesy chemiczne, takie jak uwodornienie. Aby uzyskać końcową pożądaną teksturę, kolor i smak tych produktów spożywczych, stosuje się również sztuczne aromaty i konserwanty, środki przeciwzbrylające i inne dodatki.

„Techniki te umożliwiły masową produkcję przetworzonej żywności na dużą skalę, dzięki czemu były dostępne przez cały rok”.

Taka wysoko przetworzona żywność jest zazwyczaj higieniczna, wygodna, niedroga i dostępna, co czyni ją idealnym produktem dla wielu krajów o wysokich dochodach (HIC). Ostatnio kraje o niskich i średnich dochodach (LMIC) również stają się coraz bardziej zależne od tej żywności.

Równolegle z tą tendencją wzrosła liczba przypadków przewlekłych stanów zapalnych, w tym zespołu metabolicznego i nieswoistego zapalenia jelit (IBD). W bieżącym artykule przeanalizowano dowody na korelację między współczesnymi UPF a chorobami przewlekłymi, w których pośredniczy mikroflora jelitowa.

Rodzaje żywności przetworzonej

Istnieje kilka systemów klasyfikacji stosowanych do opisu żywności na podstawie sposobu jej przetwarzania. Najczęściej stosowana jest metoda NOVA, która dzieli żywność na grupy od 1 do 4.

Grupa 1 obejmuje żywność nieprzetworzoną lub minimalnie przetworzoną, taką jak produkty świeże, schłodzone, suszone, mrożone, fermentowane lub pasteryzowane. Grupa 2 obejmuje przetworzone składniki, takie jak oleje roślinne, cukier, sól, masło lub inne ekstrakty spożywcze dodawane do żywności Grupy 1.

Do grupy 3 zalicza się całą typową żywność przetworzoną, taką jak solone przetwory, kandyzowane suszone owoce, wędliny, sery i świeże pieczywo. Krótko mówiąc, Grupa 3 opisuje produkty Grupy 2 dodane do żywności Grupy 1.

Grupa 4 obejmuje UPF, które przeszły jeden lub więcej z powyższych procesów przemysłowych. Mogą one zawierać składniki zagraniczne, w tym te stosowane do aromatyzowania, barwienia, słodzenia lub emulgowania.

Spożycie UPF zwiększyło HIC, stanowiąc odpowiednio do 30%, 50% i prawie 60% spożycia kalorii we Francji, Wielkiej Brytanii i Stanach Zjednoczonych.

Wyniki badań

Prawie 50% ze 100 badań prospektywnych analizowanych w bieżącym badaniu sprawdzało związek między UPF a różnymi skutkami zdrowotnymi lub śmiertelnością.

śmiertelność

Siedem badań wykazało związek między UPF a śmiercią ze wszystkich przyczyn, przy wzroście ryzyka z 20% do 60% w kategorii największego stosowania UPF w porównaniu z najniższą. Pięć badań wykazało zwiększone ryzyko chorób lub śmierci z powodu chorób układu krążenia lub udaru mózgu. Cztery badania wykazały zwiększone ryzyko cukrzycy typu 2, a jedno wykazało zwiększone ryzyko cukrzycy ciążowej.

nadciśnienie

Cztery badania wykazały zwiększone ryzyko wystąpienia wysokiego ciśnienia krwi aż o 30%, jedno związane z ryzykiem raka, a kilka z nadwagą i otyłością. Wiele z tych badań wykazało również związek ze zwiększoną masą ciała, obwodem talii i podwyższonym poziomem lipidów w surowicy u dzieci.

IBD

W badaniu Prospective Urban Rural Epidemiology (PURE) z 2021 r. wykazano, że stosowanie UPF wiązało się z wyższym ryzykiem IBD, zwłaszcza choroby Leśniowskiego-Crohna, ale nie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego. Inne badania powiązały spożycie UPF ze zwiększonym ryzykiem depresji, nieprawidłowym poziomem lipidów, pogorszeniem czynności nerek i stłuszczeniem wątroby.

Przyrost masy ciała

Obecnie prowadzone są krótkoterminowe randomizowane badania interwencyjne, w których UPF i nieprzetworzona żywność przydziela się do różnych kohort na krótkie okresy czasu. Następnie badacze zaobserwowali średni wzrost spożycia energii o ponad 500 kcal dziennie i średni przyrost masy ciała o 0,8 kg w grupie UPF. Z drugiej strony, w kohorcie spożywającej żywność nieprzetworzoną odnotowano średnią utratę masy ciała o ponad 1 kg.

Mechanizmy stojące za przewlekłym stanem zapalnym z UPF

Istnieje wiele mechanizmów związanych z przyrostem masy ciała i przewlekłym stanem zapalnym obserwowanym przy większym spożyciu UPF. Jednym z przykładów jest niska jakość odżywcza wielu UPF.

Według bazy danych French Open Food Facts tylko co piąty UPF ma wysoką wartość odżywczą. Nawet jeśli spożycie energii z UPF jest standaryzowane w celu porównania z nieprzetworzoną żywnością, negatywne skutki zdrowotne w dalszym ciągu wykazują silny związek, co sugeruje, że „istotną rolę odgrywają czynniki wykraczające poza aspekty odżywcze”.

Innym problemem jest obecność potencjalnie toksycznych substancji w UPF, takich jak wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, furany, końcowe produkty zaawansowanej glikacji, kwasy tłuszczowe trans powstałe w wyniku uwodornienia tłuszczów i akryloamid powstający podczas gotowania żywności skrobiowej w wysokich temperaturach. Ta ostatnia substancja chemiczna występuje w popularnych produktach spożywczych, takich jak frytki, chipsy i ciasteczka, zarówno wytwarzanych w domu, jak i na skalę przemysłową; Jednakże zawartość akryloamidu w tych produktach przemysłowych jest często wyższa.

Inne zanieczyszczenia, takie jak ftalany, bisfenole, oleje mineralne i mikroplastiki, mogą przedostawać się do żywności z opakowań, szczególnie jeśli żywność pozostaje w kontakcie przez dłuższy czas. Może się to zdarzyć w przypadku produktów spożywczych o długim okresie przydatności do spożycia.

Gotowa żywność składa się zazwyczaj z UPF i wymaga podgrzewania w kuchence mikrofalowej, co może zwiększać wypłukiwanie bisfenoli z opakowań poliwęglanowych lub zwiększać powstawanie akryloamidu.

Wynik takiego narażenia jest nieznany; Jednak wcześniejsze badania sugerują związek z rakiem, chorobami układu krążenia, insulinoopornością, cukrzycą typu 2, otyłością i zaburzeniami endokrynologicznymi.

Innym problemem są zmiany strukturalne zachodzące w różnych składnikach produktu spożywczego w wyniku przetwarzania, które mogą wpływać na jego biodostępność poprzez zmianę strawności, uczucia sytości, szybkości jedzenia i żucia, a wszystko to może przyczynić się do zwiększonego spożycia energii przez UPF. Obszar ten jest zdecydowanie niedostatecznie zbadany.

W Europie zatwierdzonych jest ponad 300 dodatków do żywności, a niektóre z nich mogą być powiązane z przewlekłymi stanami zapalnymi poprzez ich wpływ na mikrobiom jelitowy. Przełomowe badania wykazały, że wzorce żywieniowe wpływają na profil mikroflory jelitowej, co może następnie zmieniać metabolizm gospodarza i sprzyjać otyłości.

Bakterie jelitowe często są w stanie wchłaniać i przetwarzać cukry proste pod wpływem wysokiej zawartości tłuszczów w diecie. Do czynników stresogennych jelit zaliczają się niektóre barwniki spożywcze, emulgatory, sztuczne słodziki i nanocząsteczki, takie jak E171 (dwutlenek tytanu).

Dodatki te zmieniają proporcję ważnych rodzajów bakterii w jelicie, wpływając na ochronną warstwę błony śluzowej i ekspresję ważnych cząsteczek obronnych, takich jak β-defensyny, umożliwiając drobnoustrojom dotarcie do sterylnej strefy błony śluzowej. Powoduje to akumulację endotoksyn, co następnie prowadzi do metazapalenia i IBD.

Jednocześnie zmiany w profilu molekularnym sprzyjają zwiększonemu pozyskiwaniu energii ze spożywanego pokarmu, powodując rozregulowanie metabolizmu i otyłość.

Łączy to ekstrakcję kalorii ze spożywanego pokarmu z zaburzeniami metabolicznymi spowodowanymi dietą. Ten rozregulowany metabolizm charakteryzuje się łagodnym stanem zapalnym i zmianami w mikrobiomie jelitowym. Rezultatem jest wyciek produktów bakteryjnych, takich jak lipopolisacharydy (LPS), z jelita do układu gospodarza.

LPS ze ścian komórkowych bakterii Gram-ujemnych zawiera lipid A, cząsteczkę przechodzącą przez błonę śluzową jelit. Gdy lipid A dotrze do krwi, może wywołać zapalenie różnych tkanek docelowych, takich jak wątroba i złogi tłuszczu w organizmie.

Cykl ten nazywany jest „metazapaleniem”. Metazapalenie można zdefiniować jako metaboliczny stan zapalny definiowany przez przewlekłe zapalenie o niskim stopniu nasilenia, generowane przez komórki metaboliczne i czujniki stresu.

Sugeruje to potrzebę interwencji w wychwyt UPF w celu wywołania korzystnej zmiany w mikrobiomie jelitowym, która promuje wytwarzanie „dobrych” metabolitów bakteryjnych poprzez odpowiednią ekspresję genów przez komórki błony śluzowej jelit. Należą do nich przeciwzapalne krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA).

Wnioski

Wyniki badania podkreślają potrzebę lepszego zrozumienia wpływu przetwarzania żywności na zdrowie człowieka. Konieczne są badania na dużą skalę, aby zidentyfikować składniki przyczynowo związane z zapaleniem metanopatii i otyłością.

Kluczowa jest także edukacja społeczna, która wspiera spożywanie zdrowszej żywności, najlepiej takiej minimalnie przetworzonej i pozbawionej dodatków. Takie wybory żywieniowe podkreślają zalecenia Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) oraz kilka krajowych wytycznych żywieniowych.

Polityka federalna musi przejść na promowanie produkcji i dystrybucji zdrowych produktów spożywczych wysokiej jakości za pomocą takich środków, jak zachęty finansowe, przepisy i aplikacje na telefony komórkowe, które dostarczają dowodów na wybory żywieniowe.

„Rządy i przemysł spożywczy powinny połączyć swoje wysiłki w celu opracowania polityk promujących zdrowsze środowisko żywności dla konsumentów, aby skutecznie zwalczać rosnącą częstość występowania przewlekłych chorób zapalnych”.

Odniesienie:

• Srour, B., Kordahi, MC, Bonazzi, E., et al. (2022). Ultra-verarbeitete Lebensmittel und menschliche Gesundheit: Von epidemiologischen Beweisen zu mechanistischen Erkenntnissen. The Lancet Gastroenterologie & Hepatologie. doi:10.1016/S2468-1253(22)00169-8.

.