Studie gibt Aufschluss darüber, wie menschliche Darmmikroben verarbeitete Lebensmittel abbauen

Eine neue Studie der Washington University School of Medicine in St. Louis beleuchtet, wie menschliche Darmmikroben verarbeitete Lebensmittel abbauen – insbesondere potenziell schädliche chemische Veränderungen, die häufig bei modernen Lebensmittelherstellungsprozessen entstehen.

Verzehr von verarbeiteten Lebensmitteln wie Brot, Getreide und Limonaden ist mit negativen gesundheitlichen Auswirkungen verbunden, einschließlich Insulinresistenz und Fettleibigkeit.

Berichterstattung am 9. Oktober im Journal Zellwirt &Mikrobe , Wissenschaftler haben einen spezifischen Bakterienstamm im menschlichen Darm identifiziert, der die chemische Substanz Fructoselysin abbaut. und verwandelt es in harmlose Nebenprodukte. Fructoselysin gehört zu einer Klasse von Chemikalien, die als Maillard-Reaktionsprodukte bezeichnet werden. die bei der Lebensmittelverarbeitung entstehen. Einige dieser Chemikalien wurden mit schädlichen Auswirkungen auf die Gesundheit in Verbindung gebracht. Diese Ergebnisse lassen die Aussicht aufkommen, dass es möglich sein könnte, dieses Wissen über das Darmmikrobiom zu nutzen, um zu einer gesünderen, nahrhaftere verarbeitete Lebensmittel.

Die Studie wurde an Mäusen durchgeführt, die unter sterilen Bedingungen aufgezogen wurden. bekannt gegebene Ansammlungen von menschlichen Darmmikroben und gefütterte Diäten, die verarbeitete Lebensmittelzutaten enthalten.

Diese Studie gibt uns einen tieferen Einblick in die Verstoffwechselung von Bestandteilen unserer modernen Ernährung durch Darmmikroben. einschließlich des Abbaus von Komponenten, die für uns ungesund sein können. Wir haben jetzt eine Möglichkeit, diese menschlichen Darmmikroben zu identifizieren und wie sie schädliche Lebensmittelchemikalien in harmlose Nebenprodukte umwandeln."

Jeffrey I. Gordon, MD, der Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor und Direktor des Edison Family Center for Genome Sciences &Systems Biology

Mikrobielle Gemeinschaften im menschlichen Darm betrachten Lebensmittel als Ansammlungen von Chemikalien. Einige dieser chemischen Verbindungen haben positive Auswirkungen auf die im Darm lebenden Mikrobengemeinschaften sowie auf die menschliche Gesundheit. Zum Beispiel, Gordons frühere Arbeit hat gezeigt, dass das Darmmikrobiom eine entscheidende Rolle bei der frühen Entwicklung eines Babys spielt. mit gesunden Darmmikroben, die zu einem gesunden Wachstum beitragen, Immunfunktion, und Knochen- und Gehirnentwicklung. Die moderne Lebensmittelverarbeitung kann jedoch Chemikalien erzeugen, die der Gesundheit schaden können. Solche Chemikalien wurden mit Entzündungen im Zusammenhang mit Diabetes und Herzerkrankungen in Verbindung gebracht. Die Forscher sind daran interessiert, die komplexen Wechselwirkungen zwischen menschlichen Darmmikroben und den Chemikalien zu verstehen, die üblicherweise als Teil einer typischen amerikanischen Ernährung konsumiert werden.

In der neuen Studie die Forscher zeigten, dass ein bestimmtes Bakterium namens Collinsella intestinalis zerlegt die Chemikalie Fructoselysin in harmlose Bestandteile.

"Fructoselysin ist in verarbeiteten Lebensmitteln weit verbreitet, einschließlich ultra-pasteurisierter Milch, Pasta, Schokolade und Getreide, " sagte Erstautorin Ashley R. Wolf, Doktortitel, ein Postdoktorand in Gordons Labor. "Hohe Mengen an Fructoselysin und ähnlichen Chemikalien im Blut werden mit Alterskrankheiten in Verbindung gebracht, wie Diabetes und Arteriosklerose."

Bei einer Diät mit hohem Fructoselysin-Gehalt Mäuse beherbergen Collinsella intestinalis in ihren mikrobiellen Gemeinschaften im Darm zeigten eine Zunahme der Häufigkeit dieser Bakterien sowie eine Zunahme der Fähigkeit der mikrobiellen Gemeinschaften im Darm, Fructoselysin in harmlose Nebenprodukte abzubauen.

"Dieser spezifische Bakterienstamm gedeiht unter diesen Umständen, " sagte Gordon. "Und wenn es im Überfluss zunimmt, Fructoselysin wird effizienter verstoffwechselt."

Er fügte hinzu, „Die neuen Instrumente und Erkenntnisse aus dieser ersten Studie könnten genutzt werden, um gesündere, nährstoffreichere Lebensmittel sowie die Entwicklung potenzieller Strategien zur Identifizierung und Nutzung bestimmter Arten von Darmbakterien, die nachweislich potenziell schädliche Chemikalien in harmlose umwandeln. Eine Folge davon ist, dass sie uns helfen können, zwischen Verbrauchern zu unterscheiden, deren Darmmikrobengemeinschaften entweder anfällig oder resistent gegen die Auswirkungen bestimmter Produkte sind, die während der Lebensmittelverarbeitung eingeführt werden."

Die Komplexität dieser Aufgabe betonend, Gordon, Wolf und ihre Kollegen zeigten auch, dass enge Cousins ​​von Collinsella intestinalis reagierte nicht auf Fructoselysin in der gleichen Weise. Diese bakteriellen Cousins, deren Genome etwas variieren, gedeihen nicht in einer Fructoselysin-reichen Umgebung. Die Forscher sagten, dass zukünftige Studien erforderlich sind, bevor Wissenschaftler in der Lage sein werden, die spezifischen Fähigkeiten einzelner Mikroben zu identifizieren und zu nutzen, um die Reihe potenziell schädlicher Chemikalien zu beseitigen, die bei einigen Arten der modernen Lebensmittelherstellung produziert werden.

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