Uživanje različnih rastlin pomaga dojenčkom zgraditi močnejši črevesni mikrobiom

Uživanje različnih rastlin pomaga dojenčkom zgraditi močnejši črevesni mikrobiom

Nove raziskave kažejo, da dojenčki, ki uživajo večjo raznolikost rastlinske hrane, razvijejo zrelejši črevesni mikrobiom, ki postavlja temelje za boljše zdravje in odpornost proti boleznim pozneje v življenju.

*Pomembno obvestilo: MedrxivObjavljajte predhodna znanstvena poročila, ki niso strokovno pregledana in zato ne veljajo za dokončna, usmerjajo klinično prakso/vedenje, povezano z zdravjem, ali jih obravnavate kot uveljavljene informacije.

Nedavno objavljena študija o študijiMedrxivPreprint* Server je poročal, da raznolikost prehranskih rastlin napoveduje zorenje mikrobiomov zgodnjega življenja.

V prvih nekaj letih življenja je človeško črevesje podvrženo prehodu iz sterilnega stanja v raznolik mikrobni ekosistem, ko se črevesni mikrobiom preoblikuje iz nezrelega stanja v odraslo, zrelo stanje. Pravilno mikrobno nasledstvo je bistvenega pomena za presnovo, odpornost proti boleznim in razvoj imunosti, motnje v tem procesu pa povečajo tveganje za alergije, sladkorno bolezen in debelost.

Kljub ugotovljenim povezavam med zdravjem in črevesnim mikrobiomom dojenčka kolonizacija dopolnilnega hranjenja ostaja nejasna. Ta študija obravnava to vrzel in kaže, da je stopnja odstavitve glavno gonilo prehranskih podpisov med populacijami, neodvisno od regionalnih razlik v prehrani.

Študija in rezultati

Medtem ko je bilo v vseh državah skupnih le osem osnovnih živil, je študija odkrila izjemnih 199 edinstvenih zaporedij rastlinskih živil v prehrani dojenčkov po vsem svetu, kar kaže na veliko prehransko raznolikost.

Ta študija je preučevala povezavo med zgodnjim razvojem mikrobioma in prehrano dojenčka. Študija je vključevala 729 otrok, starih ≤ 3 let, iz Združenih držav, Kenije, Nikaragve, Pakistana in Kambodže.

Vzorci blata otrok so bili podvrženi objektivni metodi ocenjevanja prehrane, Foodseq, ki določa zaporedje 12S rRNA iz živalskih mitohondrijev ali genov levcina iz rastlinskih plastidov. To je pokazalo obsežno heterogenost v prehrani v zgodnjem življenju.

Plant Foodseq je odkril 199 edinstvenih zaporedij rastlinske hrane, vključno s 113 vrstami in 86 dodeljenimi različicami zaporedja (ASV). Poleg tega je bilo v državi odkritih 42 % rastlinskih ASV in le osem osnovnih poljščin (koruza, riž, pšenica, paradižnik, mango, čemaži, banane/trpotci in nočne senke) je bilo dosledno razširjenih v vseh državah.

Analiza glavnih komponent je pokazala, da splošna prisotnost rastlinskih živil podpira glavno os prehranskih variacij (glavna komponenta 1, PC1).

V nasprotju z drugimi osebnimi računalniki je PC1 pokazal izključno pozitivne obremenitve za skupno hrano, kar kaže na to, da je bil zajet obseg rastlinskega vnosa. Poleg tega je bil PC1 močno povezan s skupnim premoženjem Foodsseq in starostjo otroka. Te povezave so bile skladne s pričakovano potjo odstavitve, saj dojenčki v svojo prehrano vključujejo vrsto trdne hrane.

Medtem ko je prevladovala stopnja odstavitve PC1, je PC2 zajela prehranske značilnosti, specifične za državo, na katere so vplivala regionalna osnovna živila, kot so riž (Kambodža), banane/trpotec (Nikaragva) in proso/sorg (Kenija). Te razlike v času diverzifikacije prehrane verjetno odražajo kulturne prakse prehranjevanja, gospodarske dejavnike in lokalno razpoložljivost hrane.

Stopnja in čas diverzifikacije prehrane sta se razlikovala glede na državo. Na primer, kamboški dojenčki so pokazali hitro diverzifikacijo prehrane, dosegli plato pri 13 mesecih, medtem ko so dojenčki v ZDA pokazali bolj postopno povečanje raznolikosti prehrane do 19 mesecev.

V nasprotju s tem je ekipa odkrila le 28 živalskih vrst. To je vključevalo običajno živino, kot so krave, kokoši in prašiči, ter živali, značilne za regijo, kot so vodni bivoli (v Pakistanu) in ribe (v Kambodži).

Predvsem 41 % vzorcev ni vsebovalo nečloveške živalske DNK in le tretjina je vsebovala več kot dve živalski vrsti. Glede na ta omejen obseg in uveljavljeno vlogo vlaknin pri razvoju mikrobioma se je študija osredotočila predvsem na rastlinsko prehransko raznolikost kot ključno gonilo zorenja mikrobov.

Poleg tega se je alfa raznolikost črevesnega mikrobioma v prvih dveh letih življenja vztrajno povečevala, ne glede na državo. Vendar sta bila država izvora in starost pomembna dejavnika za interindividualno variacijo (beta raznolikost), medtem ko sta bila način rojstva in status dojenja pomembna dejavnika za mikrobno sestavo.

Poleg tega je hierarhično združevanje razkrilo vzorec nasledstva mikrobov. Skupina je opazila skupino zgodnjega življenja, obogateno s Streptococci in Bifidobacterium, ter prehodno skupino pri 12 do 18 mesecih, obogateno z nosilci rastlin, kot sta Blautia in Ligilactobacillus.

Ne samo rastline, ampak tudi, koliko stvari: preprosto štetje števila različnih rastlinskih živil, ki jih otrok zaužije, je lahko praktičen način za sledenje zdravemu razvoju mikrobioma.

Po prehodu pri 21 na 36 mesecih se je pojavila pozna skupina mikrobioma, ki je bila podobna mikrobiomu odraslega in je pokazala Faecalibacterium prausnitzii in Bacteroides vulgatus.

Poleg tega je model naključnega gozda (RF) uspešno napovedal otroško starost z uporabo podatkov o mikrobiomu in identificiral Bifidobacterium in Faecalibacterium kot najboljša napovedovalca.

Nato so raziskovalci primerjali zorenje hrane z zorenjem črevesnega mikrobioma. Vendar pa so ugotovili, da čeprav je bila prehranska raznolikost povezana s prehodom na odrasli mikrobiom, ni bila neposredno povezana s celotno mikrobno raznolikostjo.

Raznolikost alfa se je povečevala do 14 do 16 mesecev po platoju prehranske raznolikosti, kar nakazuje, da se je diverzifikacija črevesnih mikrobiomov nadaljevala tudi po tem, ko je bila dosežena zapletenost prehrane.

Poleg tega je obstajala močna pozitivna korelacija med prehransko raznolikostjo in prisotnostjo prehodnih in poznih skupin mikrobiomov, vključno s taksoni, ki razgrajujejo vlakna, kot so Facalibacterium, Bacteroides in Prevotella.

Nasprotno pa zgodnja skupina mikrobiomov ni bila v korelaciji s prehransko raznolikostjo, kar je utrdilo idejo, da vnos mleka namesto trdne hrane vpliva na začetno mikrobno sestavo.

Sklepi

Ugotovljeno je bilo, da je bakterij, ki razgrajujejo vlaknine, več pri majhnih otrocih, ki so jedli več rastlin, kar kaže na to, da lahko prehranska raznolikost pomaga pripraviti črevesje na odrasli mikrobiom.

Rezultati ne kažejo preprostih, linearnih povezav med mikrobiomom in prehransko raznolikostjo v zgodnjem življenju. Vendar pa rezultati podpirajo dvostopenjski razvojni model: zgodnjo fazo in fazo zorenja, ki ju uravnava vnos mleka oziroma prehranska raznolikost.

Med zorenjem fiziološka starost dojenčka in prehranska raznolikost napovedujeta kolonizacijo dojenčka z izbranimi taksoni, povezanimi s podobno funkcijo mikrobioma odraslih.

Kljub številnim vzorcem dopolnilnega hranjenja so bili trendi nasledstva v kohorti podobni. To nakazuje, da mikrobiom sledi predvidljivi poti zorenja ne glede na posebne regionalne prehranske tradicije.

Ti podatki potrjujejo ta raznolik in ustrezen vnos rastlinske hrane med dopolnilnim hranjenjem, ki spodbuja zorenje črevesnega mikrobioma v smeri odraslega stanja z degrenacijo vlaknin.

Poleg tega ti rezultati krepijo vlogo prehranske raznolikosti rastlinske prehrane pri razvoju mikrobioma in zagotavljajo preprosto, a učinkovito metriko za spremljanje zorenja mikrobov pri dojenčkih – tisto, ki bi jo bilo mogoče zlahka uporabiti v javnozdravstvenih in prehranskih posegih po vsem svetu.

*Pomembno obvestilo: MedrxivObjavljajte predhodna znanstvena poročila, ki niso strokovno pregledana in zato ne veljajo za dokončna, usmerjajo klinično prakso/vedenje, povezano z zdravjem, ali jih obravnavate kot uveljavljene informacije.

Viri: