Studie belyser hur människans tarmmikrober bryter ner bearbetade livsmedel

En ny studie från Washington University School of Medicine i St. Louis belyser hur människans tarmmikrober bryter ner bearbetade livsmedel - särskilt potentiellt skadliga kemiska förändringar som ofta produceras under moderna livsmedelsprocesser.

Äta bearbetade livsmedel som bröd, spannmål och läsk är förknippat med negativa hälsoeffekter, inklusive insulinresistens och fetma.

Rapporterar 9 oktober i tidningen Cellvärd och mikrobe , forskare har identifierat en specifik tarmbakteriestam från människor som bryter ner den kemiska fruktoselysinen, och gör det till ofarliga biprodukter. Fructoselysine är i en klass av kemikalier som kallas Maillard Reaction Products, som bildas vid livsmedelsbearbetning. Några av dessa kemikalier har kopplats till skadliga hälsoeffekter. Dessa fynd ökar utsikterna att det kan vara möjligt att använda sådan kunskap om tarmmikrobiomet för att hjälpa till att utvecklas friskare, mer näringsrik bearbetad mat.

Studien utfördes på möss som uppfostrades under sterila förhållanden, givna kända samlingar av tarmmikrober och matfoder som innehåller bearbetade livsmedelsingredienser.

Denna studie ger oss en djupare bild av hur komponenter i våra moderna dieter metaboliseras av tarmmikrober, inklusive nedbrytning av komponenter som kan vara ohälsosamma för oss. Vi har nu ett sätt att identifiera dessa mänskliga tarmmikrober och hur de metaboliserar skadliga livsmedelskemikalier till oskadliga biprodukter. "

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

Människors tarmmikrobiella samhällen ser livsmedel som samlingar av kemikalier. Några av dessa kemiska föreningar har fördelaktiga effekter på mikroberna i tarmarna och på människors hälsa. Till exempel, Gordons tidigare arbete har visat att tarmmikrobiomet spelar en viktig roll i ett barns tidiga utveckling, med friska tarmmikrober som bidrar till en sund tillväxt, immun funktion, och ben- och hjärnutveckling. Men modern livsmedelsbearbetning kan generera kemikalier som kan vara skadliga för hälsan. Sådana kemikalier har associerats med inflammation kopplad till diabetes och hjärtsjukdomar. Forskarna är intresserade av att förstå de komplexa interaktionerna mellan människans tarmmikrober och de kemikalier som vanligtvis konsumeras som en del av en typisk amerikansk kost.

I den nya studien, forskarna visade att en specifik bakterie kallades Collinsella intestinalis bryter ner kemikalien fruktoselysin till komponenter som är ofarliga.

"Fruktoselysin är vanligt i bearbetade livsmedel, inklusive ultra-pastöriserad mjölk, pasta, choklad och spannmål, "sa författaren Ashley R. Wolf, Doktorsexamen, en postdoktor i Gordons laboratorium. "Stora mängder fruktoselysin och liknande kemikalier i blodet har kopplats till åldrande sjukdomar, såsom diabetes och åderförkalkning. "

När du får en diet som innehåller stora mängder fruktoselysin, möss som hyser Collinsella intestinalis i deras tarmmikrobiella samhällen visade en ökning av förekomsten av denna bakterie samt en ökning av tarmmikrobiella samhällenas förmåga att bryta ner fruktoselysin till ofarliga biprodukter.

"Denna specifika bakteriestam trivs under dessa omständigheter, "Sa Gordon." Och när det ökar i överflöd, fruktoselysin metaboliseras mer effektivt. "

Han lade till, "De nya verktygen och kunskapen från denna inledande studie kan användas för att utveckla hälsosammare, mer näringsrik mat samt utforma potentiella strategier för att identifiera och utnyttja vissa typer av tarmbakterier som visat sig bearbeta potentiellt skadliga kemikalier till oskadliga. En följd är att de kan hjälpa oss att skilja mellan konsumenter vars tarmmikrobiella samhällen är antingen sårbara eller resistenta mot effekterna av vissa produkter som introduceras under livsmedelsbearbetning. "

Betonar komplexiteten i denna uppgift, Gordon, Wolf och deras kollegor visade också att nära kusiner till Collinsella intestinalis svarade inte på fruktoselysin på samma sätt. Dessa bakteriekusiner, vars genom varierar något, trivs inte i en fruktoselysinrik miljö. Forskarna sa att framtida studier krävs innan forskare kommer att kunna identifiera och utnyttja den specifika kapaciteten hos enskilda mikrober för att städa upp en rad potentiellt skadliga kemikalier som produceras under vissa typer av modern mattillverkning.

• Studien identifierar en gen som gör att klamydia kan plocka upp DNA från värdmiljön
• Använda tejpremsor för att erhålla hudbiomarkörer hos barn med atopisk dermatit