Uuring näitab, et ainult looduslike toitude söömine muudab teie soolestiku mikrobioomi vaid mõne nädalaga

Uuring näitab, et ainult looduslike toitude söömine muudab teie soolestiku mikrobioomi vaid mõne nädalaga

Täiesti metsik dieet käivitab soolestiku mikroobide ümberkorraldamise, mis soodustab kiudbakterite teket ja kujundab ökosüsteemi ümber viisil, mis kestab ka pärast tavatoidu juurde naasmist.

Hiljuti ajakirjas avaldatud uuringusTeaduslikud aruandedTeadlased uurisid, kuidas täielikult looduslikest toitudest koosnev dieet mõjutab tänapäeva inimese soolestiku mikrobiomi (GM) koostist, struktuuri ja muutuste püsimist.

taustal

Mis juhtub, kui lõpetame kultiveeritud või töödeldud asja söömise? Paljud linnaelanikud tarbivad lahtiselt, suhkrut ja vähese kiudainesisaldusega dieeti, mis võivad häirida GM tasakaalu. Seevastu "traditsioonilistel" populatsioonidel, kes tarbivad kiudainerikkaid ja minimaalselt töödeldud toite, on tavaliselt suurem mikroobide mitmekesisus, mis on seotud parema immuunsuse ja madalama põletikuga.

Varasemad uuringud näitavad, et toitumise muutused võivad GM-i ümber kujundada, kuid enamik uuringuid jääb kodustatud toidul põhineva tööstusliku toitumise raamidesse. Kuna varajased inimesed toetusid looduslikele toitudele, võib selle mustri uurimine anda ülevaate meie evolutsioonibioloogiast. Nende tulemuste kinnitamiseks erinevates populatsioonides on vaja täiendavaid uuringuid.

Uuringu kohta

Hirveliha vs supermarketiliha: toidukordade hulka kuulusid lahjemad metsloomad, nagu ulukiliha ja ookeanikalad, millel on kodustatud lihaga võrreldes erinev rasvaprofiil, mis on mikrobioomi nihke peen tõukejõud.

46-aastane terve täiskasvanud mees järgis kaheksanädalast enesekontrolli toitumisprotokolli, mis oli jagatud kolme faasi: kaks nädalat tavalist dieeti, neli nädalat ainult looduslikku toitu ja kaks nädalat naasmist tavapärase toitumise juurde.

Põhja-Euroopas sügisel saadaolevad looduslikud toidud koguti kokku ja valmistati primitiivsete tehnikatega, nagu avatud toiduvalmistamine ja jahvatuskivid. Osaleja säilitas oma tavapärase elustiili ja elas oma kodus ning eraldas toitumise mõju muudest muutujatest. Ta oli kogenud söödaotsija ning tema tervist ja heaolu jälgiti iga päev ning kogu toidukogus registreeriti hoolikalt.

Väljaheiteproove koguti iga päev ja säilitati temperatuuril –20 °C. Mikroobne desoksüribonukleiinhape (DNA) ekstraheeriti ja 16S ribosomaalse ribonukleiinhappe (rRNA) geeni V3-V4 piirkonnad sekveneeriti Illumina Miseq platvormi abil. Amplikonjärjestuse variandid (ASV-d) määrati, kasutades jaguneva amplikoni müra vähendamise algoritmi 2 (DADA2) ja klassifitseeriti taksonoomiliselt, kasutades Systematic Initiative for Large-Scale Verification of Alignments Database (SILVA).

Liigitasandi analüüsis kasutati Maa mulla mikrobioomide (GEM) genoome. Kaaskõrguse võrgud konstrueeriti Kendalli korrelatsiooni abil ja visualiseeriti Cytoscape'is, et tuvastada nurgakivi taksonid.

Funktsionaalne potentsiaal tuletati kogukondade fülogeneetilise uuringu abil jälgimata olekute rekonstrueerimise (Picrust2) ja Kyoto geenide ja genoomide entsüklopeedia (KEGG) ortoloogilise analüüsi abil. Võrdlev analüüs hõlmas küttide-korilaste, maa- ja linna-tööstuspopulatsioonide mikrobiome.

Rakendati statistilisi teste, sealhulgas Kruskal-Wallis ja Wilcoxon Rank-Sum, ning mitmete testide jaoks kohandati Benjamini-Hochbergi meetodit valede avastamise määraga ≤0,05.

Uuringu tulemused

Primitive Prep, Modern Twist: Kuigi enamik toiduaineid küpsetati lahtisel tulel või töödeldi kividega, võimaldas uuring unikaalset liha jahvatamist, rõhutades, kuidas isegi väikesed tehnoloogilised mugavused võivad toitumiskatseid mõjutada.

Ainult toidust koosneva dieedi söömise ajal muutus osaleja GM struktuuris ja mitmekesisuses olulisi muutusi. Esialgsetes mikroobikooslustes domineerisid tüüpilised läänega seotud taksonid, nagu Bacteroidaceae, Ruminococcaceae ja Bifidobacteriaceae.

Metsiku toiduga dieedi alustamisel toimus märkimisväärne nihe nende rühmade arvu vähenemisega ja selliste perekondade nagu Lachnospiraceae, Butyricicoccacaceae ja Streptococcaceae suurenemisega. Eelkõige ei taastunud Bifidobacteriaceae ja Rikenellaceae dieedieelsele tasemele isegi pärast seda, kui osaleja jätkas oma tavalist dieeti. Eelkõige perekond AkkermaniaceaeAkkermansia muciniphilasuurenes märkimisväärselt toidukaalule järgneval perioodil, mis on seotud metaboolse kasuga.

Metsiku toidu dieet tõi kaasa ka olulise 4 kg kaalukaotuse nelja nädala jooksul, kusjuures suurim kaotus oli esimesel nädalal. Osaleja teatas igavusest ja piiratud toiduvalikutest, mis aitas kaasa kalorite tarbimise vähenemisele. Tavalise toitumise juurde naastes saadi kaks kilogrammi kiiresti tagasi. See kaalulangus on osaliselt tingitud kalorite piiramisest ja saadaolevate toitude monotoonsusest.

Täheldati mikroobse alfa mitmekesisuse järkjärgulist suurenemist metsiku toidu kaalumiseelsest perioodist kuni toidu kaalujärgse perioodini (P <0, 05), mis näitab, et sekkumisel oli mikrobioomi struktuurile püsiv mõju isegi pärast selle lõpetamist. Samuti liikusid nurgakiviliigid.

Enne sekkumist,Faecalibacterium prausnitziimängis mikroobide võrgustikus keskset rolli. Loodusliku toidu faasisBlautiaja sellega seotud taksonid, mis on tuntud kiudude lagunemise ja rasvhapete (lühikese ahelaga rasvhapete) tootmise poolest, domineerisid võrgustikus.

Tuvastati kuus mikroobide kaasarvu rühma (CAG). Need rühmad hakati ümber korraldama toitumisfaasi alusel, mis näitab ökosüsteemi funktsionaalset koostist.Faecalibacterium prausnitziikohalRuminococcus bicirculansJaBlautiaesinesid erinevatel aegadel oluliste mõjutajatena. Lasteaiajärgne periood näitas vahepealset konfiguratsiooni, millel olid mõned lasteaiaeelse faasi tunnused ja teised, näiteks teatud püsivus.BlautiaJaCoprococcus tulebRühmad, mis peegeldavad sekkumise püsivat mõju.

Juhuslik võõrutusdieet: endistelt põllumaadelt pärit taimed võivad olla sisse toonud mikroobid, mis on võimelised lagundama püsivaid herbitsiide nagu atrasiin, mis viitab tahtmatule soolestiku "treenimisele".

Vaatamata sellele transformatsioonile ei leidu ühtegi uut ega esivanemate "vana sõbra" taksonit naguTreponemavõiPrevotellailmunud. Muutused olid tingitud üksnes olemasolevate taksonite arvukuse muutustest, mitte uute liikide sissetoomisest. See leid viitab sellele, et isegi olulised toitumismuudatused ei pruugi olla piisavad esivanemate anamide mikroobsete taksonite taastamiseks ilma täiendava keskkonnastressita.

Funktsionaalsed ennustused näitasid tärklise lagunemise ja aminohapete biosünteesi suurenemist metsiku toidu perioodil, tõenäoliselt vastusena kõrge kastani- ja tammetõrusisaldusega, kuid madala loomsete valkude sisaldusega dieedile. Funktsionaalne analüüs näitas ka suurenenud võimet lagundada keskkonnakemikaale, nagu atrasiini, mis tõenäoliselt peegeldab kokkupuudet varem põllumajanduspiirkondadest pärit looduslike taimedega.

Võrreldes teiste sekkumistega, nagu B. ainult taimne või ainult loomne dieet, oli loodusliku toidu tarbimise põhjustatud nihe suurem. Beeta mitmekesisuse järgi mõõdetuna oli loodusliku toidu tarbimise põhjustatud nihe suurem kui ainult taimede või loomade toitumise sekkumise korral, kuigi mikrobioom ei sarnanenud täielikult traditsiooniliste või jahimeeste-korilaste populatsioonide omaga. Selle asemel kujunes see ainulaadseks koostiseks, mida mõjutasid saadaolevad taksonid ja toidusisend. Seisund pärast normaalse toitumise taastamist oli mõõdukas ja jagas nii toidueelse kui ka loodusliku toitumise faasi tunnuseid.

Mõnede mikroobide konfiguratsioonide püsimine pärast sekkumist viitab osalisele, kuid püsivale ümberkonfiguratsioonile. Eriti seeBlautia-Domineeritud võrk ei taandunud täielikult, mis näitab, et teatud muutused soolestiku ökosüsteemis võivad kesta kauem kui dieet ise.

See oli aga n = 1 uuring ja tulemused ei pruugi olla üldjoontes üldistatavad. Osaleja meeleolumuutuste võimalikud mõjud metsiku toidu dieedi ajal ning nende spetsiifiline geneetiline ja toitumislugu jäävad uurimata.

Järeldused

Mikrotoitainete puudus, mikroobide sagimine: Metsiku toidu dieedis sisalduv piima- ja munapuudus on korrelatsioonis soolestiku mikroobidega, mis suurendavad fenüülalaniini, türosiini ja trüptofaani tootmist – aminohapped, mis on tavaliselt saadud loomsetest saadustest.

Kokkuvõtteks võib öelda, et see uuring näitab, et üleminek toidule, mis koosneb täielikult looduslikest kodutoidust, toob kaasa inimese GM olulise ümberkorraldamise. Kuigi uusi taksoneid sisse ei viidud, muutusid olemasolevate mikroobide koostis ja funktsioon oluliselt ning suurenesid kiu lagunemise viisid, nagu näiteksBlautiaja salendavad piimatooted, näiteks:Bifidobakter.

Need mikroobsed muutused püsisid ka pärast normaalse toitumise jätkamist, tõstes esile mikrobioomi kohanemisvõime. Kuigi varjupaiga taksonite puudumine võibTreponemaSee viitab piirangutele traditsioonilise mikrobioomi täielikul taastamisel. See katse toob esile ainuüksi dieedi võimsa mõju soolestiku tervise muutmisel, isegi tänapäevases keskkonnas.

Nende mikrobioomi muutuste metaboolsete ja immunoloogiliste tagajärgede uurimiseks suuremates ja mitmekesisemates populatsioonides on vaja täiendavaid uuringuid.

Allikad: