Undersøgelse belyser, hvordan tarmmikrober fra mennesker nedbryder forarbejdede fødevarer

En ny undersøgelse fra Washington University School of Medicine i St. Louis belyser, hvordan tarmmikrober fra mennesker nedbryder forarbejdede fødevarer - især potentielt skadelige kemiske ændringer, der ofte produceres under moderne fødevareprocesser.

Spise forarbejdede fødevarer såsom brød, korn og sodavand er forbundet med negative sundhedsmæssige virkninger, herunder insulinresistens og fedme.

Rapportering 9. oktober i journalen Cellevært og mikrobe , forskere har identificeret en specifik tarmbakteriel stamme fra mennesker, der nedbryder kemikaliet fructoselysin, og gør det til ufarlige biprodukter. Fructoselysine er i en klasse af kemikalier kaldet Maillard Reaction Products, som dannes under fødevareforarbejdning. Nogle af disse kemikalier har været forbundet med sundhedsskadelige virkninger. Disse fund øger udsigten til, at det kan være muligt at bruge sådan viden om tarmmikrobiomet til at hjælpe med at udvikle sundere, mere nærende forarbejdede fødevarer.

Undersøgelsen blev udført på mus, der blev rejst under sterile betingelser, givet kendte samlinger af tarmmikrober fra mennesker og fodret kost indeholdende forarbejdede fødevareingredienser.

Denne undersøgelse giver os et dybere indblik i, hvordan komponenter i vores moderne kost metaboliseres af tarmmikrober, herunder nedbrydning af komponenter, der kan være usunde for os. Vi har nu en måde at identificere disse menneskelige tarmmikrober, og hvordan de metaboliserer skadelige fødekemikalier til uskadelige biprodukter. "

Jeffrey I. Gordon, MD, Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor og direktør for Edison Family Center for Genome Sciences &Systems Biology

Menneskelige tarmmikrobielle samfund ser fødevarer som samlinger af kemikalier. Nogle af disse kemiske forbindelser har gavnlige virkninger på samfundene af mikrober, der lever i tarmen såvel som på menneskers sundhed. For eksempel, Gordons tidligere arbejde har vist, at tarmmikrobiomet spiller en afgørende rolle i en babys tidlige udvikling, med sunde tarmmikrober, der bidrager til sund vækst, immunfunktion, og knogle- og hjerneudvikling. Men moderne fødevareforarbejdning kan generere kemikalier, der kan være sundhedsskadelige. Sådanne kemikalier har været forbundet med betændelse forbundet med diabetes og hjertesygdomme. Forskerne er interesserede i at forstå de komplekse interaktioner mellem tarmmikrober fra mennesker og de kemikalier, der normalt indtages som en del af en typisk amerikansk kost.

I den nye undersøgelse, forskerne viste, at en bestemt bakterie kaldte Collinsella intestinalis nedbryder det kemiske fructoselysin til komponenter, der er ufarlige.

"Fructoselysin er almindelig i forarbejdede fødevarer, herunder ultra-pasteuriseret mælk, pasta, chokolade og korn, "sagde første forfatter Ashley R. Wolf, Ph.d., en postdoktor i Gordons laboratorium. "Store mængder fructoselysin og lignende kemikalier i blodet har været forbundet med aldring, såsom diabetes og åreforkalkning. "

Når der fodres med en kost, der indeholder store mængder fructoselysin, mus, der huser Collinsella intestinalis i deres tarm viste mikrobielle samfund en stigning i overflod af denne bakterie samt en stigning i tarmmikrobielle samfunds evne til at nedbryde fructoselysin til ufarlige biprodukter.

"Denne specifikke bakteriestamme trives under disse omstændigheder, "Sagde Gordon." Og når det stiger i overflod, fructoselysin metaboliseres mere effektivt. "

Han tilføjede, "De nye værktøjer og viden opnået fra denne indledende undersøgelse kunne bruges til at udvikle sundere, mere nærende fødevarer samt designe potentielle strategier til at identificere og udnytte visse typer tarmbakterier, der viser sig at behandle potentielt skadelige kemikalier til uskadelige. En konsekvens er, at de kan hjælpe os med at skelne mellem forbrugere, hvis tarmmikrobielle samfund enten er sårbare eller resistente over for virkningerne af visse produkter, der introduceres under fødevareforarbejdning. "

Understreger kompleksiteten af ​​denne opgave, Gordon, Wolf og deres kolleger viste også, at nære fætre til Collinsella intestinalis reagerede ikke på fructoselysin på samme måde. Disse bakterielle fætre, hvis genomer varierer noget, trives ikke i et fructoselysin-rigt miljø. Forskerne sagde, at fremtidige undersøgelser er påkrævede, før forskere vil være i stand til at identificere og udnytte de specifikke kapaciteter hos individuelle mikrober til at rydde op i rækken af ​​potentielt skadelige kemikalier, der produceres under nogle former for moderne fødevareproduktion.

• Undersøgelse identificerer et gen, der gør det muligt for chlamydia at opfange DNA fra værtsmiljø
• Brug af båndstrimler til at få hudbiomarkører hos børn med atopisk dermatitis