- Mikrobiom in zdravje
- Spremembe mikrobioma s starostjo
- Kako življenjski slog vpliva na mikrobiom?
- Kako prehrana vpliva na mikrobiom?
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Prehrana neposredno vpliva na sestavo mikrobioma, sestava mikrobioma pa neposredno vpliva na zdravje. Na biotsko raznovrstnost mikrobioma ne vplivajo le hranila, ampak tudi življenjski slog (kajenje, stres, neaktivnost), ki ga pogosto zanemarimo. Kako beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe, polifenoli in umetna sladila vplivajo na mikrobiom?
Razmerje med prehrano in sestavo mikrobioma je opazovano že nekaj desetletij. Nekatera hranila gredo v debelo črevo nespremenjena, zato to, kar zaužijemo, močno vpliva na sestavo črevesne mikrobiote. Namen prehrane v okviru vzdrževanja ustreznega bakterijskega ravnovesja je povečati delež komenzalnih bakterij v mikrobiomu ter zmanjšati število in raznolikost patogenih bakterij.
Mikrobiom in zdravje
Rečeno je, da je v človeškem prebavnem traktu 10-krat več mikroorganizmov kot celic. Brez črevesnega mikrobioma človek ne more živeti zdravo.
Danes je znano, da raznolikost in količina črevesnih bakterij vpliva na celo vrsto življenjskih procesov in prispeva k številnim boleznim. Bakterije proizvajajo številne snovi, od katerih so nekatere hranljive, druge pa strupene. Pomembni so tako za človekov metabolizem kot za imunske procese.
Črevesna disbioza, stanje, pri katerem je porušeno ravnovesje med količino želenih in škodljivih bakterij, je hkrati simptom in vzrok bolezni.
Prekomerna rast patogenih bakterij je pomembna pri:
- avtoimunske bolezni,
- avtizem,
- vnetna črevesna bolezen,
- motnje razpoloženja,
- sladkorna bolezen
- je debelost.
Spremembe mikrobioma s starostjo
Prvi trenutek življenja, ki določa sestavo mikrobioma, je porod. Naravni porod je odgovoren za večje število črevesnih bakterij pri novorojenčkih in je zato bolj koristen za razvoj imunskega sistema kot porod s carskim rezom.
Komensalne bakterije Lactobacillus in Bifidobacterium prevladujejo v mikrobiomu v obdobju dojenja.
Razširitev prehrane in uživanje trdne hrane zahteva prisotnost cele vrste različnih bakterij, zato se količina Lactobacillus in Bifidobacterium v mikrobiomu seveda zmanjša indrugih mikroorganizmov. To se imenuje funkcionalno zorenje mikrobioma.
Dokler oseba ne razvije bolezni, ki bistveno spremenijo mikrobiom, je ta razmeroma konstanten do starosti.
Konstantnost pa ne pomeni, da je podobna mikrobiomu drugih ljudi. Mikrobiomi so lahko radikalno različni, odvisno od dejavnikov, kot so genetika, življenjsko okolje, prehrana, kajenje itd. S starostjo se količina Bacteroidetes v mikrobiomu zmanjšuje in Firmicutes raste.
Kako življenjski slog vpliva na mikrobiom?
Življenjski slog je najbolj prezrt vidik ravnovesja in zdravja mikrobioma. Kajenje je eden najpomembnejših dejavnikov življenjskega sloga, ki povzroča črevesno disbiozo.
Kako je cigaretni dim povezan z bakterijami v debelem črevesu ? Strupeni delci v zraku lahko dosežejo debelo črevo s pomočjo mukociliarnega čiščenja pljuč, kar neposredno vpliva na mikrobiom in poveča število patogenih bakterij, Bacteroides prevotella. Podobno je povečano onesnaževanje okolja povezano z naraščajočo industrializacijo in rastjo mest.
Še en zelo pomemben dejavnik pri spreminjanju mikrobioma je stres . Stres vpliva na os črevesje-možgani, ki deluje na dveh ravneh – hormonski in nevronski.
Zaradi kroničnega stresa se zmanjša število komenzalnih bakterij iz rodu Lactobacillus, kar posledično spodbuja prekomerno rast patogenih bakterij.
Drugi dejavniki, ki spremenijo mikrobiom, so :
- moten cirkadiani ritem, npr. zaradi izmenskega dela,
- dolga potovanja,
- osebna higiena,
- sanitarije.
Kako prehrana vpliva na mikrobiom?
Prehrana vpliva na sestavo mikrobiote, saj gredo nekatera hranila v debelo črevo nespremenjena. Od povprečne evropske prehrane vsak dan približno:
- 30 g vlaknin in drugih ogljikovih hidratov,
- 5 - 15 g beljakovin
- in 5-10 g maščobe.
Različne druge prehranske sestavine, vključno s polifenoli, katehini, ligninom, tanini in mikrohranili, prav tako negujejo mikrobe v debelem črevesu.
Približno 90 % živilskih polifenolov se izogne prebavi in absorpciji v tankem črevesu. Vsa ta hranila, ki jih presnavlja mikrobiom, imajo pomemben vpliv na populacijo in aktivnost mikrobov.
beljakovine
Prehranske beljakovine so glavni vir dušika za rast bakterij v debelem črevesu in so bistvenega pomena za absorpcijo ogljikovih hidratov in proizvodnjo koristnihsnovi, kot so kratkoverižne maščobne kisline. Zato lahko prisotnost beljakovin in ogljikovih hidratov v debelem črevesu prispeva k zdravju črevesja.
Vendar za razliko od ogljikovih hidratov fermentacija virov beljakovin s strani mikrobiote proizvaja veliko več različnih plinov in presnovkov, povečana razpoložljivost dušika pa lahko poveča tudi količino produktov gnitja.
Učinke uživanja beljakovin na mikrobiom črevesja so prvič opazili v študiji iz leta 1977. Od takrat so bile izvedene primerjalne analize na različnih populacijah, na primer pri italijanskih otrocih (prehrana z visoko vsebnostjo beljakovin) in afriških podeželskih otrocih (prehrana, ki temelji na ogljikovih hidratih), kot tudi študije, v katerih so se udeleženci hranili z dietami z različnimi deleži in izvorom beljakovin.
Tako vsebnost beljakovin v prehrani kot njihov vir - rastlinski ali živalskista pomembna za raznolikost in količino črevesnih bakterij. Živalske beljakovine vplivajo na mikrobioto drugače kot rastlinske beljakovine. Velike količine živalskih beljakovin, predvsem iz rdečega mesa, je treba obravnavati kot poslabšanje sestave mikrobioma. Po drugi strani pa beljakovine rastlinskega izvora, tudi v visokih koncentracijah, povečajo količino komenzalnih črevesnih bakterij.
Raziskave kažejo, da uživanje beljakovin iz vegetarijanskih virov, kot je grah, poveča koncentracijo bakterij iz rodov Bifidobacterium in Lactobacillus, ki so ključnega pomena za ravnovesje mikrobioma in zdravja ljudi.
Beljakovine sirotke (zelo pogosto uporabljene v športnih beljakovinah) delujejo na enak način kot živila, bogata z živalskimi beljakovinami, kot so meso, sir in jajca.
Poleg tega beljakovine sirotke zmanjšajo količino patogenih bakterij Bacteroides fragilis in Clostridium perfringens.
Zelo pomembno za mikrobiom in splošno zdravje je dejstvo, da uživanje beljakovin iz rastlinskih virov spodbuja višjo koncentracijo kratkoverižnih maščobnih kislin v črevesju. So glavni vir energije za črevesne epitelijske celice, izboljšujejo njihovo prehrano, regeneracijo in tesnost medceličnih povezav, hkrati pa imajo protivnetne lastnosti
Uživanje živalskih beljakovin je povezano z nižjo koncentracijo komenzalnih bakterij v debelem črevesu in višjo koncentracijo patogenih bakterij, npr. iz rodov Bacteroides, Alistipes in Bilophila. Ljudje na dieti z živalskimi beljakovinami kažejo manj maslene kisline v blatu, kar kaže, da ta vrsta prehrane (visoko beljakovin, malo ogljikovih hidratov) ovira proizvodnjo SCFA v črevesju.
Kolikor ni mogoče na podlagi trenutno na voljovedo, da visoka poraba živalskih beljakovin povzroča specifične bolezni, raziskave kažejo korelacije, ki jih je vsekakor treba upoštevati:
- visok vnos živalskih beljakovin je povezan z večjim tveganjem za vnetne črevesne bolezni,
- pri ljudeh, katerih prehrana je temeljila na živalskih beljakovinah, so opazili višjo koncentracijo TMAO - proaterogene molekule, ki prispeva k nastanku aterosklerotičnih plakov in povečuje tveganje za bolezni srca,
- visoka količina rastlinskih beljakovin v prehrani zmanjša koncentracijo vnetnih markerjev v telesu.
Vpliv prehranskih beljakovin na mikrobiom
| Rastlinske beljakovine | živalske beljakovine | |
| Učinek na komenzalne bakterije | Povečanje količine bakterij (Bifidobacterium, Lactobacillus) | Upad bakterij (bifidobakterije) ali brez učinka |
| Učinek na patogene bakterije | Zmanjšanje količine bakterij (Bacteroides, Clostridium) | Povečanje količine bakterij (Bacteroides, Alistipes, Bilophila) |
| učinek na zdravje | Povečana koncentracija SCFA, povečana integriteta črevesnega epitelija, povečano izločanje imunskih celic Treg, zmanjšano vnetje | Povečanje koncentracije TMAO, zmanjšanje koncentracije SCFA, povečano tveganje za črevesne bolezni in bolezni srca |
maščobe
Sestava mikrobioma je odvisna od količine in kakovosti maščobe v prehrani, vendar je njena kakovost veliko pomembnejša. Včasih lahko najdete poenostavljen pristop, ki pravi, da prehrana z veliko maščobami negativno vpliva na mikrobiom, dieta z nizko vsebnostjo maščob pa ji daje prednost, vendar po poglobitvi v podrobnosti razmerje ni tako preprosto in očitno.
Maščobe, ki negativno vplivajo na mikrobioto in povečujejo delež patogenih bakterij, vključujejo transmaščobe iz predelane, globoko ocvrte in hitre hrane ter nasičene maščobe, ki vsebujejo dolgoverižne maščobne kisline.
Tipična zahodnjaška prehrana, bogata s pripravljenimi jedmi, rdečim mesom, prigrizki, sladkarijami in hitro hrano, vključno z nasičenimi in transmaščobami, negativno vpliva na mikrobiom, kar povzroča razmnoževanje več patogenih bakterij.
Nasičene maščobe v prehrani lahko povečajo število pro-vnetnih črevesnih mikrobov s spodbujanjem tvorbe žolčnih kislin, konjugiranih s tavrinom, ki spodbujajo rast patogenov. Prisotnost teh bakterij je povezana s povečanim vnetjem belega maščobnega tkiva, povečanim odzivom imunskega sistema inzmanjšana občutljivost za inzulin.
Hkrati raziskave kažejo, da prehrana z visoko vsebnostjo maščob, vendar bogata z nenasičenimi rastlinskimi maščobami, ne spremeni kvalitativne in količinske sestave mikrobioma, prehrana, bogata z ribjimi maščobami, pa izboljša njegovo sestavo s povečanjem delež komenzalnih mlečnokislinskih bakterij
Trend za učinke porabe maščob na mikrobiom je popolnoma enak kot za učinke na splošno zdravje. Transmaščobe (predvsem) in nasičene živalske maščobe spreminjajo mikrobiom na škodo gostitelja, rastlinske maščobe so za gostitelja nevtralne, ribje maščobe pa izboljšajo sestavo mikrobioma.
ogljikovi hidrati
Ogljikove hidrate ločimo med prebavljenimi in neprebavljenimi v prebavnem traktu. Prebavljivi ogljikovi hidrati so škrob in enostavni sladkorji – glukoza, fruktoza ter saharoza in laktoza (slednja dva sta kemično disaharida, a ju v prehranskem smislu obravnavamo kot enostavne sladkorje). Po drugi strani pa neprebavljive ogljikove hidrate uvrščamo med vlaknine. Uživanje vseh vrst ogljikovih hidratov je ugodno za pravilno mikrobioto.
Ogljikovi hidrati so primarni vir energije in ogljika za bakterije v debelem črevesu. Ogljikovi hidrati se fermentirajo v organske kisline, ki zagotavljajo energijo drugim bakterijam, črevesnemu epitelu in perifernim tkivom.
Kratkoverižne maščobne kisline so glavni končni produkti fermentacije ogljikovih hidratov, ki pomagajo znižati pH v debelem črevesu in s tem zavirajo rast in aktivnost patogenih bakterij.
Študije so pokazale, da se ljudje, ki jemljejo glukozo, fruktozo in saharozo, odzovejo s povečanim deležem komenzalnih bakterij Bifidobacterium in zmanjšanim deležem patogenih bakterij iz rodu Bacteroides.
Laktoza je zanimiva in zahtevna sestavina hrane, za katero običajno velja, da draži črevesje. Izkazalo se je, da tudi laktoza deluje na enak način kot drugi preprosti sladkorji, poleg tega pa zmanjša količino patogenih vrst Clostridia v mikrobiomu.
Vlaknine ali neprebavljivi ogljikovi hidrati zelo dobro vplivajo na mikrobiom in so eden od prebiotikov. Prehrana z nizko vsebnostjo vlaknin povzroči zmanjšano raznolikost mikrobioma, prehrana z veliko vlakninami pa poveča raznolikost vrst, ki živijo v črevesju, in količino kratkoverižnih maščobnih kislin, ki jih proizvajajo bakterije, ki so bistvenega pomena za pravilno delovanje črevesja.
Prehranske vlaknine so povezane z večjim številom komenzalnih bakterij, predvsem bifidobakterij in mlečnokislinskih bakterij.
Umetna sladila
Trenutno veljajo, da so umetna sladila bolj škodljiva za telo kot glukoza in saharoza, kiporabo je bilo treba omejiti. Negativno vplivajo tudi na mikrobiom, povzročajo disbiozo (povečan delež patogenih bakterij, zmanjšan delež komenzalnih bakterij) in njene številne posledice, vključno z:
- bolezni prebavnega sistema,
- alergije,
- presnovne bolezni
- Ali bolezni srca in ožilja.
polifenoli
Polifenoli so številna skupina bioaktivnih rastlinskih spojin z antioksidativnim delovanjem. Vključujejo:
- katehini,
- flavonola,
- flavona,
- antocianinov,
- proantocianidini
- in fenolne kisline.
Viri polifenolov so:
- zelenjava,
- sadje,
- kakav,
- čaj
- ali rdeče vino.
Močno delujejo proti patogenim bakterijam, kar je odgovorno tudi za ugoden učinek na črevesni mikrobiom. Zaradi uživanja polifenolov se zmanjša število patogenih bakterij, predvsem klostridij, poveča pa se število komenzalnih bifidobakterij.