Spesifikke fibre kjent som prebiotika kan forbedre søvn og øke stressmotstanden ved å påvirke tarmbakterier og de potente biologisk aktive molekylene, eller metabolitter, de produserer, ny forskning fra University of Colorado Boulder.
Forskningen kan til slutt føre til nye tilnærminger til behandling av søvnproblemer, som påvirker 70 millioner amerikanere.
"Den største takeawayen her er at denne typen fiber ikke bare er der for å fylle opp avføringen og passere gjennom fordøyelsessystemet, "sa Robert Thompson, en postdoktor ved Institutt for integrativ fysiologi og hovedforfatter av studien, publisert i dag i tidsskriftet Vitenskapelige rapporter . "Det er å mate insektene som lever i tarmen vår og skape et symbiotisk forhold til oss som har kraftige effekter på hjernen og oppførselen vår."
De fleste kjenner probiotika, vennlige bakterier som finnes i gjærede matvarer som yoghurt og surkål. Mer nylig, forskere har interessert seg for prebiotika - kosttilskudd som mennesker ikke kan fordøye, men tjener som næring for vårt mikrobiom, eller billioner av bakterier som bor i oss. Selv om ikke alle fibre er prebiotika, mange fibrøse matvarer som purre, artisjokker, løk og visse fullkorn er rike på dem.
For studien, forskerne startet ungdomsrotter på enten standard chow eller chow infisert med prebiotika og sporet en rekke fysiologiske tiltak før og etter at rotter ble stresset.
Som rapportert i forskernes forrige studie, de på det prebiotiske kostholdet tilbrakte mer tid i restaurerende ikke-rask øyebevegelse (NREM) søvn. Etter stress, de brukte også mer tid på rask øyebevegelse (REM) søvn, som antas å være kritisk for å komme seg etter stress.
Mens rotter som spiste standard chow så en usunn utflating av kroppens naturlige temperatursvingninger og et fall i sunt mangfold i tarmmikrobiomet etter stress, de som ble matet med prebiotika ble bufret fra disse effektene.
Den nye studien belyser hvordan prebiotika kan hjelpe stress.
Vi vet at denne kombinasjonen av kostfiber bidrar til å fremme stress robusthet og god søvn og beskytter tarmmikrobiomet mot forstyrrelser. Med denne nye studien, vi ønsket å prøve å identifisere signalet. "
Monika Fleshner, direktør for Stressfysiologilaboratoriet, seniorforfatter og integrativ fysiologiprofessor
Ved å bruke en teknologi som kalles massespektrometri for å analysere rottenes fekale prøver, forskerne målte metabolitter, eller bioaktive små molekyler produsert av bakterier når maten brytes ned.
De fant rotter på det prebiotiske dietten hadde et vesentlig annet "metabolom", eller sammensetning av metabolitter. Deres var høyere hos dusinvis av dem, inkludert fettsyrer, sukker og steroider som kan via signalveier i tarm-hjerne, påvirke atferd. Rottens metabolom så også annerledes ut etter stress.
For eksempel, rotter på standard chow diett så dramatiske pigger i allopregnanolon forløper og keton steroid, potensielt søvnforstyrrende metabolitter, mens de på det prebiotiske kostholdet ikke så noen slik pigg.
"Resultatene våre avslører nye signaler som kommer fra tarmmikrober som kan modulere stressfysiologi og søvn, "sa Fleshner.
Selv om prebiotisk kostfiber absolutt er sunt, Det er usikkert om bare å laste opp mat som er rik på det, kan fremme søvn. Rottene ble fôret med svært høye doser på fire spesifikke prebiotika, inkludert:galaktooligosakkarider, som er tilstede i linser og kål; polydextrose (PDX), et FDA-godkjent tilsetningsstoff som ofte brukes som søtningsmiddel; laktoferrin, funnet i morsmelk; og melkefett globulært protein, rik på meieriprodukter.
"Du må sannsynligvis spise mye linser og kål for å se noen effekt, "sa Thompson.
Prebiotiske kosttilskudd florerer allerede på hyllene i naturlige matbutikker. Men Fleshner sa at det er for tidlig å si om et supplement eller et stoff som inneholder slike forbindelser ville være trygt og effektivt for alle. Avhengig av hva deres mikrobielle sminke er, forskjellige mennesker kan svare annerledes.
"Dette er kraftige molekyler med virkelige nevroaktive effekter, og folk må være forsiktige, " hun sa.
Menneskelige studier er allerede på gang ved CU Boulder.
Til syvende og sist, Fleshner mener det de lærer i laboratoriet hennes, kan føre til en ny klasse med alternativer for folk som ikke kan sove, men ikke liker å ta narkotika.
"Bevæpnet med denne informasjonen, vi kan kanskje utvikle en målrettet terapeutisk som øker molekylene som buffrer mot stress og demper de som ser ut til å forstyrre søvn, "sa hun." Det er spennende å tenke på. "