Prehrana raznim biljkama pomaže dojenčadi izgraditi jači crijevni mikrobiom

Prehrana raznim biljkama pomaže dojenčadi izgraditi jači crijevni mikrobiom

Nova istraživanja pokazuju da dojenčad koja jedu raznovrsniju biljnu hranu razvijaju zreliji crijevni mikrobiom, postavljajući temelje za bolje zdravlje i otpornost na bolesti kasnije u životu.

*Važna obavijest: MedrxivObjavljivati ​​preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana od strane kolega i stoga se ne smatraju konačnima, usmjeravati kliničku praksu/ponašanja povezana sa zdravljem ili se tretirati kao utvrđena informacija.

Nedavno objavljena studija o studijiMedrxivPreprint* Server je izvijestio da raznolikost biljaka u prehrani predviđa sazrijevanje mikrobioma ranog života.

Tijekom prvih nekoliko godina života, ljudska crijeva prolaze kroz prijelaz iz sterilnog stanja u raznolik mikrobni ekosustav dok se crijevni mikrobiom transformira iz nezrelog stanja u odraslo, zrelo stanje. Ispravna mikrobna sukcesija ključna je za metabolizam, otpornost na bolesti i razvoj imunološkog sustava, a poremećaji u ovom procesu povećavaju rizik od alergija, dijabetesa i pretilosti.

Unatoč utvrđenim vezama između zdravlja i mikrobioma crijeva dojenčadi, kolonizacija dohrane ostaje nejasna. Ovo istraživanje rješava ovaj jaz i pokazuje da je faza odvikavanja glavni pokretač prehrambenih oznaka među populacijama, neovisno o regionalnim razlikama u prehrani.

Studija i rezultati

Dok je samo osam osnovnih namirnica bilo uobičajeno u svim zemljama, studija je identificirala nevjerojatnih 199 jedinstvenih sekvenci biljne hrane u prehrani dojenčadi diljem svijeta, pokazujući veliku raznolikost prehrane.

Ova studija ispitala je povezanost između ranog razvoja mikrobioma i prehrane dojenčadi. Kohorta studije uključivala je 729 djece u dobi ≤3 godine iz Sjedinjenih Država, Kenije, Nikaragve, Pakistana i Kambodže.

Uzorci stolice djece podvrgnuti su objektivnoj metodi procjene prehrane, Foodseq, koja sekvencira 12S rRNA iz životinjskih mitohondrija ili gene leucina iz biljnih plastida. Ovo je pokazalo veliku heterogenost u prehrani u ranoj dobi.

Plant Foodseq otkrio je 199 jedinstvenih sekvenci biljne hrane, uključujući 113 vrsta i 86 dodijeljenih sekvenci varijanti (ASV). Nadalje, 42% biljnih ASV-a otkriveno je u zemlji, a samo je osam osnovnih usjeva (kukuruz, riža, pšenica, rajčica, mango, lukovi, banane/plantaine i velebilje) dosljedno rasprostranjeno u svim zemljama.

Analiza glavnih komponenti pokazala je da sveukupna prisutnost biljne hrane podupire glavnu os varijacije prehrane (glavna komponenta 1, PC1).

Za razliku od drugih PC-a, PC1 je pokazao isključivo pozitivna opterećenja za zajedničku hranu, što sugerira da je uhvaćen opseg unosa biljaka. Nadalje, PC1 je bio u visokoj korelaciji s ukupnim bogatstvom Foodsseqa i dobi djeteta. Te su povezanosti bile u skladu s očekivanim putem odvikavanja jer dojenčad u svoju prehranu uključuje raznovrsnu krutu hranu.

Dok je faza odvikavanja PC1 dominirala, PC2 je uhvatio prehrambene potpise specifične za zemlju pod utjecajem regionalnih osnovnih namirnica kao što su riža (Kambodža), banane/plantains (Nikaragva) i proso/sorgum (Kenija). Ove razlike u vremenu diverzifikacije prehrane vjerojatno odražavaju kulturološke prakse hranjenja, ekonomske čimbenike i lokalnu dostupnost hrane.

Stopa i vrijeme diverzifikacije prehrane razlikovali su se od zemlje do zemlje. Na primjer, kambodžanska dojenčad pokazala je brzu diverzifikaciju prehrane, dostigavši ​​plato u dobi od 13 mjeseci, dok je dojenčad u SAD-u pokazala postupniji porast raznolikosti prehrane do 19 mjeseci.

Nasuprot tome, tim je otkrio samo 28 životinjskih vrsta. To uključuje uobičajenu stoku kao što su krave, kokoši i svinje, kao i životinje specifične za regiju kao što su vodeni bivoli (u Pakistanu) i ribe (u Kambodži).

Naime, u 41% uzoraka nedostajala je neljudska životinjska DNK, a samo trećina je sadržavala više od dvije životinjske vrste. S obzirom na ovaj ograničeni opseg i utvrđenu ulogu vlakana u razvoju mikrobioma, studija se prvenstveno usredotočila na raznolikost ishrane biljnog podrijetla kao ključni pokretač sazrijevanja mikroba.

Nadalje, alfa raznolikost crijevnog mikrobioma stalno se povećavala tijekom prve dvije godine života, bez obzira na zemlju. Međutim, zemlja podrijetla i dob bili su značajni čimbenici za interindividualne varijacije (beta raznolikost), dok su način rođenja i status dojenja bili značajni čimbenici za mikrobni sastav.

Nadalje, hijerarhijsko grupiranje otkrilo je uzorak mikrobne sukcesije. Tim je promatrao klaster ranog života obogaćen Streptococci i Bifidobacterium i prijelazni klaster od 12 do 18 mjeseci obogaćen biljnim nosačima kao što su Blautia i Ligilactobacillus.

Ne samo biljke, nego i koliko stvari: jednostavno brojanje različitih biljnih namirnica koje dijete konzumira može biti praktičan način praćenja razvoja zdravog mikrobioma.

Nakon prijelaza u dobi od 21 do 36 mjeseci, pojavio se kasni klaster mikrobioma koji je bio sličan mikrobiomu odrasle osobe i pokazao je Faecalibacterium prausnitzii i Bacteroides vulgatus.

Nadalje, model slučajne šume (RF) uspješno je predvidio dob djetinjstva koristeći podatke o mikrobiomu i identificirao Bifidobacterium i Faecalibacterium kao najbolje prediktore.

Zatim su istraživači usporedili sazrijevanje hrane sa sazrijevanjem crijevnog mikrobioma. Međutim, otkrili su da iako je raznolikost prehrane povezana s prijelazom na odrasli mikrobiom, nije bila u izravnoj korelaciji s cjelokupnom mikrobnom raznolikošću.

Alfa raznolikost se povećavala do 14 do 16 mjeseci nakon platoa raznolikosti prehrane, što sugerira da se diverzifikacija crijevnog mikrobioma nastavila čak i nakon što je postignuta složenost prehrane.

Nadalje, postojala je snažna pozitivna korelacija između prehrambene raznolikosti i prisutnosti prijelaznih i kasnih mikrobiomskih skupina, uključujući taksone koji razgrađuju vlakna kao što su Facalibacterium, Bacteroides i Prevotella.

Nasuprot tome, rana skupina mikrobioma nije bila u korelaciji s raznolikošću prehrane, pojačavajući ideju da unos mlijeka, a ne čvrste hrane, utječe na početni mikrobni sastav.

Zaključci

Utvrđeno je da su bakterije koje razgrađuju vlakna zastupljenije u male djece koja su jela širi raspon biljaka, što sugerira da raznolikost prehrane može pomoći u pripremi crijeva za odrasli mikrobiom.

Rezultati ne ukazuju na jednostavne, linearne veze između mikrobioma i raznolikosti prehrane u ranom životu. Međutim, rezultati podupiru dvofazni razvojni model: ranu fazu i fazu sazrijevanja, koje su regulirane unosom mlijeka i raznolikošću prehrane.

Tijekom sazrijevanja, fiziološka dob dojenčadi i raznolikost prehrane predviđaju kolonizaciju dojenčadi odabranim svojtama povezanim sa sličnom funkcijom mikrobioma odraslih.

Naime, unatoč mnogim komplementarnim obrascima hranjenja, trendovi sukcesije bili su slični u cijeloj kohorti. To sugerira da mikrobiom slijedi predvidljiv put sazrijevanja bez obzira na specifične regionalne prehrambene tradicije.

Ovi podaci potvrđuju ovaj raznolik i odgovarajući unos biljne hrane tijekom komplementarne prehrane koja promiče sazrijevanje crijevnog mikrobioma prema stanju odrasle osobe bez vlakana.

Nadalje, ovi rezultati pojačavaju ulogu raznolikosti prehrane temeljene na biljnoj prehrani u razvoju mikrobioma i daju jednostavnu, ali učinkovitu metriku za praćenje sazrijevanja mikroba u dojenčadi – onu koja bi se mogla lako implementirati u javnozdravstvene i prehrambene intervencije diljem svijeta.

*Važna obavijest: MedrxivObjavljivati ​​preliminarna znanstvena izvješća koja nisu recenzirana od strane kolega i stoga se ne smatraju konačnima, usmjeravati kliničku praksu/ponašanja povezana sa zdravljem ili se tretirati kao utvrđena informacija.

Izvori: