At spise kun vilde fødevarer forvandler dit tarmmikrobiom på blot et par uger, viser undersøgelse

At spise kun vilde fødevarer forvandler dit tarmmikrobiom på blot et par uger, viser undersøgelse

En helt vild kost udløser en mikrobiel eftersyn af tarmen, der fremmer fiberbakterier og omformer økosystemet på en måde, der holder, selv efter tilbagevenden til almindelig mad.

I en undersøgelse for nylig offentliggjort i tidsskriftetVidenskabelige rapporterForskere undersøgte, hvordan en kost, der udelukkende består af vilde fødevarer, påvirker sammensætningen, strukturen og persistensen af ​​ændringer i tarmmikrobiomet (GM) hos moderne mennesker.

baggrund

Hvad sker der, når vi holder op med at spise noget dyrket eller forarbejdet? Mange bybefolkninger indtager bulk-, sukker- og fiberfattige diæter, der kan forstyrre GM-balancen. I modsætning hertil har "traditionelle" befolkninger, der indtager fiberrige, minimalt forarbejdede fødevarer, en tendens til at have større mikrobiel diversitet, hvilket er forbundet med bedre immunitet og lavere inflammation.

Tidligere forskning viser, at kostændringer kan omforme GM, men de fleste undersøgelser forbliver inden for rammerne af industrielle diæter baseret på domesticerede fødevarer. Fordi tidlige mennesker var afhængige af vilde fødevarer, kan studiet af dette mønster give indsigt i vores evolutionære biologi. Yderligere forskning er nødvendig for at validere disse resultater i forskellige populationer.

Om studiet

Vildt vs. supermarkedskød: Måltider omfattede magre vildt såsom vildt og havfisk, som har forskellige fedtprofiler sammenlignet med tamme kød, en subtil årsag til mikrobiomskift.

En sund voksen mand på 46 år fulgte en otte ugers selvmonitorerende kostprotokol opdelt i tre faser: to uger med en normal kost, fire uger med en vild maddiæt og to uger med at vende tilbage til en normal kost.

De vilde fødevarer, der var tilgængelige i Nordeuropa i efteråret, blev samlet og tilberedt ved hjælp af primitive teknikker som åben madlavning og slibesten. Deltageren opretholdt sin sædvanlige livsstil og boede i sit eget hjem og isolerede kostpåvirkning fra andre variabler. Han var en erfaren fodergænger, og hans helbred og velvære blev overvåget dagligt, med al fødeindtagelse omhyggeligt registreret.

Afføringsprøver blev indsamlet dagligt og opbevaret ved -20 °C. Den mikrobielle deoxyribonukleinsyre (DNA) blev ekstraheret, og V3-V4-regionerne af 16S ribosomale ribonukleinsyre (rRNA)-genet blev sekventeret ved hjælp af Illumina Miseq-platformen. Amplikonsekvensvarianter (ASV'er) blev bestemt ved hjælp af divisive amplicon denoising-algoritme 2 (DADA2) og taksonomisk klassificeret ved hjælp af Systematic Initiative for Large-Scale Verification of Alignments Database (SILVA).

Artsniveauanalysen brugte genomerne fra Jordens jordmikrobiomer (GEM). Co-highance netværk blev konstrueret ved hjælp af Kendalls korrelation og visualiseret i Cytoscape for at identificere keystone taxa.

Funktionelt potentiale blev udledt ved hjælp af fylogenetisk undersøgelse af samfund gennem rekonstruktion af uobserverede tilstande (Picrust2) og Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) ortologanalyse. Den sammenlignende analyse omfattede mikrobiomer fra jæger-samler, landdistrikter og urban-industrielle befolkninger.

Statistiske test, inklusive Kruskal-Wallis og Wilcoxon Rank-Sum, blev anvendt, og justeringer for flere test blev foretaget ved hjælp af Benjamini-Hochberg-metoden med en falsk opdagelsesrate på ≤0,05.

Studieresultater

Primitiv forberedelse, moderne twist: Mens de fleste fødevarer blev tilberedt over åben ild eller behandlet med sten, tillod undersøgelsen en unik kødkværn, der fremhævede, hvordan selv små teknologiske bekvemmeligheder kunne påvirke ernæringseksperimenter.

Mens deltagerens GM spiste diæt, der kun var til mad, gennemgik de betydelige ændringer i struktur og variation. De første mikrobielle samfund blev domineret af typiske vestlige associerede taxaer såsom Bacteroidaceae, Ruminococcaceae og Bifidobacteriaceae.

Da den vilde maddiæt begyndte, var der et signifikant skift med et fald i disse grupper og en stigning i familier som Lachnospiraceae, Butyricicoccacaceae og Streptococcaceae. Bifidobacteriaceae og Rikenellaceae vendte ikke tilbage til niveauerne før diæten, selv efter at deltageren genoptog deres almindelige diæt. Især familien AkkermaniaceaeAkkermansia muciniphilasteg betydeligt i perioden efter fødevarevægt, et fund relateret til metaboliske fordele.

Den vilde maddiæt resulterede også i et signifikant vægttab på 4 kg over fire uger med det største tab i den første uge. Deltageren rapporterede om kedsomhed og begrænset madvalg, hvilket bidrog til reduceret kalorieindtag. Når man vendte tilbage til en normal kost, blev to kilo hurtigt genvundet. Dette vægttab er til dels blevet tilskrevet kaloriebegrænsning og monotonien af ​​tilgængelige fødevarer.

En gradvis stigning i mikrobiel alfa-diversitet blev observeret fra den præ-vilde fødevarevægtperiode til post-food vægtperioden (P < 0,05), hvilket indikerer, at interventionen havde en vedvarende effekt på mikrobiomstrukturen selv efter dens konklusion. Keystone-arter flyttede også.

Før indgrebet,Faecalibacterium prausnitziispillet en central rolle i det mikrobielle netværk. I den vilde fødefase,Blautiaog dets tilhørende taxa, kendt for fibernedbrydning og fedtsyreproduktion (kortkædet fedtsyre), dominerede netværket.

Seks mikrobielle co-abundance-grupper (CAG'er) blev identificeret. Disse grupper kom til at blive reorganiseret baseret på ernæringsfasen, hvilket indikerer en funktionel sammensætning af økosystemet.Faecalibacterium prausnitziiNuværendeRuminococcus bicirculansOgBlautiaoptrådte som vigtige influencers på forskellige tidspunkter. Perioden efter børnehaven viste en mellemkonfiguration med nogle karakteristika fra før-børnehavefasen og andre, såsom vedholdenheden af ​​visseBlautiaOgCoprococcus kommerGrupper, der afspejler en varig effekt af interventionen.

Utilsigtet detox-diæt: Planter fra tidligere landbrugsjord kan have indført mikrober, der er i stand til at nedbryde vedvarende herbicider som atrazin, hvilket tyder på en utilsigtet "træning" for tarmen.

På trods af denne forvandling er der ingen nye eller forfædres "gammel ven" taxa som f.eksTreponemaellerPrevotelladukkede op. Ændringerne var udelukkende drevet af skift i overflod blandt allerede eksisterende taxa og ikke af introduktionen af ​​nye arter. Dette fund tyder på, at selv væsentlige kostændringer muligvis ikke er tilstrækkelige til at rekonstituere de mikrobielle taxa af forfædres Anams uden yderligere miljøbelastning.

Funktionelle forudsigelser viste øgede evner til stivelsesnedbrydning og aminosyrebiosyntese i løbet af den vilde fødeperiode, sandsynligvis som reaktion på en kost med højt indhold af kastanjer og agern, men lavt indhold af animalske proteiner. Funktionel analyse viste også øget kapacitet til at nedbryde miljøkemikalier såsom atrazin, hvilket sandsynligvis afspejler eksponering for vilde planter, der stammer fra tidligere landbrugsområder.

Sammenlignet med andre indgreb, såsom B. en diæt udelukkende til planter eller kun dyr, var skiftet forårsaget af vild fødevareforbrug større. Målt ved beta-diversitet var skiftet induceret af vild fødevareforbrug større end det, der blev observeret med plante- eller dyrediætinterventioner alene, selvom mikrobiomet ikke helt lignede traditionelle eller jæger-samlerpopulationer. I stedet udviklede det sig til en unik sammensætning påvirket af tilgængelige taxa og kostinput. Tilstanden efter genoptagelse af en normal diæt var moderat og delte karakteristika for både præ- og vildfødefasen.

Vedvarenheden af ​​nogle mikrobielle konfigurationer efter interventionen tyder på delvis men permanent rekonfiguration. Især detteBlautia-Det dominerede netværk forsvandt ikke helt, hvilket indikerer, at visse ændringer i tarmens økosystem kunne overleve selve kosten.

Dette var dog en n = 1 undersøgelse, og resultaterne er muligvis ikke generelt generaliserbare. De potentielle virkninger af deltagerens humørsvingninger under den vilde maddiæt og deres specifikke genetiske og kosthistorie forbliver uudforskede.

Konklusioner

Mangel på mikronæringsstoffer, mikrobiel travlhed: Den vilde maddiæts mangel på mejeriprodukter og æg korrelerede med tarmmikrober, der øger produktionen af ​​phenylalanin, tyrosin og tryptofan - aminosyrer, der typisk stammer fra animalske produkter.

Som konklusion viser denne undersøgelse, at skift til en diæt, der udelukkende består af vilde, ikke-domesticerede fødevarer resulterer i en større omstrukturering af den menneskelige GM. Selvom der ikke blev introduceret nye taxaer, ændrede sammensætningen og funktionen af ​​eksisterende mikrober sig betydeligt og øgede fibernedbrydningstilstande som f.eks.Blautiaog slankende mejeriprodukter som:Bifidobacterium.

Disse mikrobielle ændringer fortsatte selv efter genoptagelse af en normal diæt, hvilket fremhæver mikrobiomets tilpasningsevne. Selvom manglen på taxa af phylum kanTreponemaDette tyder på begrænsninger for fuldt ud at genoprette et traditionelt mikrobiom. Dette eksperiment fremhæver den stærke indflydelse af kosten alene i at transformere tarmsundheden, selv i moderne omgivelser.

Yderligere undersøgelser er nødvendige for at undersøge de metaboliske og immunologiske konsekvenser af disse mikrobiomændringer i større og mere forskelligartede populationer.

Kilder: