Lo studio fa luce su come i microbi intestinali umani scompongono gli alimenti trasformati

Un nuovo studio della Washington University School of Medicine di St. Louis fa luce su come i microbi intestinali umani distruggano gli alimenti trasformati, in particolare i cambiamenti chimici potenzialmente dannosi spesso prodotti durante i moderni processi di produzione alimentare.

Mangiare cibi trasformati come pane, cereali e bibite è associato a effetti negativi sulla salute, tra cui insulino-resistenza e obesità.

Segnalazione del 9 ottobre sulla rivista Cellula ospite e microbi , gli scienziati hanno identificato un ceppo batterico specifico dell'intestino umano che scompone la fruttoselisina chimica, e lo trasforma in sottoprodotti innocui. La fruttoselisina è in una classe di sostanze chimiche chiamate prodotti di reazione di Maillard, che si formano durante la lavorazione degli alimenti. Alcune di queste sostanze chimiche sono state collegate a effetti dannosi sulla salute. Questi risultati sollevano la prospettiva che potrebbe essere possibile utilizzare tale conoscenza del microbioma intestinale per aiutare a svilupparsi in modo più sano, cibi lavorati più nutrienti.

Lo studio è stato condotto su topi allevati in condizioni sterili, date collezioni note di microbi intestinali umani e diete alimentate contenenti ingredienti alimentari trasformati.

Questo studio ci offre una visione più approfondita di come i componenti delle nostre diete moderne vengono metabolizzati dai microbi intestinali, compresa la rottura di componenti che potrebbero non essere salutari per noi. Ora abbiamo un modo per identificare questi microbi intestinali umani e come metabolizzano le sostanze chimiche dannose degli alimenti in sottoprodotti innocui".

Jeffrey I. Gordon, dottore, il Dr. Robert J. Glaser Distinguished University Professor e direttore dell'Edison Family Center for Genome Sciences &Systems Biology

Le comunità microbiche dell'intestino umano vedono gli alimenti come raccolte di sostanze chimiche. Alcuni di questi composti chimici hanno effetti benefici sulle comunità di microbi che vivono nell'intestino e sulla salute umana. Per esempio, Il lavoro passato di Gordon ha dimostrato che il microbioma intestinale svolge un ruolo vitale nello sviluppo precoce di un bambino, con microbi intestinali sani che contribuiscono a una crescita sana, Funzione immunitaria, e lo sviluppo osseo e cerebrale. Ma la moderna lavorazione degli alimenti può generare sostanze chimiche che possono essere dannose per la salute. Tali sostanze chimiche sono state associate a infiammazioni legate al diabete e alle malattie cardiache. I ricercatori sono interessati a comprendere le complesse interazioni tra i microbi intestinali umani e le sostanze chimiche comunemente consumate come parte di una tipica dieta americana.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno dimostrato che un batterio specifico chiamato Collinsella intestinale scompone la fruttoselisina chimica in componenti innocui.

"La fruttoselisina è comune negli alimenti trasformati, compreso il latte ultrapastorizzato, pasta, cioccolato e cereali, " ha detto il primo autore Ashley R. Wolf, dottorato di ricerca, un ricercatore post-dottorato nel laboratorio di Gordon. "Elevate quantità di fruttoselisina e sostanze chimiche simili nel sangue sono state collegate a malattie dell'invecchiamento, come il diabete e l'aterosclerosi".

Se alimentato con una dieta contenente elevate quantità di fruttoselisina, topi che ospitano Collinsella intestinale nelle loro comunità microbiche intestinali hanno mostrato un aumento dell'abbondanza di questi batteri, nonché un aumento della capacità delle comunità microbiche intestinali di scomporre la fruttoselisina in sottoprodotti innocui.

"Questo specifico ceppo batterico prospera in queste circostanze, " disse Gordon. "E mentre aumenta in abbondanza, la fruttoselisina viene metabolizzata in modo più efficiente".

Ha aggiunto, "I nuovi strumenti e le conoscenze acquisite da questo studio iniziale potrebbero essere utilizzati per sviluppare prodotti più sani, cibi più nutrienti, nonché progettare potenziali strategie per identificare e sfruttare alcuni tipi di batteri intestinali che hanno dimostrato di trasformare sostanze chimiche potenzialmente dannose in sostanze innocue. Un corollario è che possono aiutarci a distinguere tra i consumatori le cui comunità microbiche intestinali sono vulnerabili o resistenti agli effetti di determinati prodotti introdotti durante la lavorazione degli alimenti".

Sottolineando la complessità di questo compito, Gordon, Wolf e i loro colleghi hanno anche dimostrato che i cugini stretti di Collinsella intestinale non ha risposto alla fruttoselisina allo stesso modo. Questi cugini batterici, i cui genomi variano alquanto, non prosperano in un ambiente ricco di fruttosio. I ricercatori hanno affermato che sono necessari studi futuri prima che gli scienziati siano in grado di identificare e sfruttare le capacità specifiche dei singoli microbi per ripulire la gamma di sostanze chimiche potenzialmente dannose prodotte durante alcuni tipi di moderna produzione alimentare.

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