Μικροβίωμα εντέρου και διαδικασία της πέψης

Μέσα στο έντερό μας ζει ένας ολόκληρος μικρόκοσμος από μικρόβια, το καθένα με τον ρόλο του στην πέψη της τροφής. Ανάμεσά τους υπάρχει ένα ασυνήθιστο μικρόβιο που παράγει μεθάνιο ένα αέριο που συνήθως συνδέεται με αγελάδες και χωματερές, όχι με ανθρώπους. Σύμφωνα με νέα έρευνα του Πανεπιστημίου της Πολιτείας της Αριζόνα (ASU), αυτός ο μικροοργανισμός που παράγει μεθάνιο μπορεί να επηρεάζει πόσες θερμίδες απορροφά το σώμα σου από ό,τι τρως.

Η συλλογή των μικροβίων που ζουν στο πεπτικό σου σύστημα είναι γνωστή ως μικροβίωμα του εντέρου. Όλοι έχουμε ένα, αλλά σε ορισμένα άτομα αυτό παράγει μεγάλες ποσότητες μεθανίου, ενώ σε άλλα πολύ μικρές.

Μικρόβια και η ενέργεια κρυμμένη στις ίνες

Η μελέτη διαπίστωσε ότι τα άτομα των οποίων το μικροβίωμα παράγει περισσότερο μεθάνιο τείνουν να εξάγουν περισσότερη ενέργεια από τροφές πλούσιες σε φυτικές ίνες. Αυτό ίσως εξηγεί γιατί το ίδιο γεύμα μπορεί να «μετρά» διαφορετικά σε θερμίδες από άτομο σε άτομο όταν φτάνει στο παχύ έντερο.

Οι ερευνητές τόνισαν ότι οι τροφές με πολλές ίνες παραμένουν ωφέλιμες. Οι περισσότεροι άνθρωποι απορροφούν έτσι κι αλλιώς περισσότερες θερμίδες από τη συνηθισμένη δυτικού τύπου διατροφή, πλούσια σε επεξεργασμένα τρόφιμα ανεξάρτητα από τα επίπεδα μεθανίου. Παρ’ όλα αυτά, η απορρόφηση θερμίδων από μια διατροφή πλούσια σε ίνες φαίνεται να διαφέρει ανάλογα με το πόσο μεθάνιο παράγει το έντερο του κάθε ανθρώπου.

Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι το μεθάνιο του εντέρου θα μπορούσε να γίνει κλειδί στη «προσωποποιημένη διατροφή», ένα μέλλον όπου οι δίαιτες θα προσαρμόζονται στη μοναδική μικροβιακή δραστηριότητα του κάθε ατόμου.

«Αυτή η διαφορά έχει σημαντικές συνέπειες για τις διατροφικές παρεμβάσεις. Δείχνει ότι άνθρωποι με την ίδια δίαιτα μπορεί να ανταποκρίνονται διαφορετικά και ένα μέρος αυτού οφείλεται στη σύνθεση του μικροβιώματός τους», αναφέρει ο Blake Dirks, κύριος συγγραφέας της μελέτης και υποψήφιος διδάκτορας στο Biodesign Center for Health Through Microbiomes του ASU.

Οι παραγωγοί μεθανίου

Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο The ISME Journal, εντοπίζει τους βασικούς «παίκτες»: Μικρόβια που παράγουν μεθάνιο, γνωστά ως μεθανογόνα. Αυτοί οι μικροοργανισμοί φαίνεται να συνδέονται με πιο αποτελεσματική πέψη και υψηλότερη απορρόφηση ενέργειας.

Ένα βασικό έργο του μικροβιώματος είναι να διασπά τροφές που το σώμα δεν μπορεί μόνο του να χωνέψει. Τα μικρόβια ζυμώνουν τις ίνες και παράγουν λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας (SCFAs), μία σημαντική πηγή ενέργειας. Κατά τη διαδικασία αυτή απελευθερώνεται υδρογόνο, το οποίο, αν συσσωρευτεί, επιβραδύνει τη ζύμωση. Άλλα μικρόβια καταναλώνουν αυτό το υδρογόνο, κρατώντας τη «χημεία» του εντέρου σε ισορροπία.

Τα μεθανογόνα είναι οι καταναλωτές του υδρογόνου. Καθώς το τρώνε, απελευθερώνουν μεθάνιο ως παραπροϊόν. Είναι τα μόνα μικρόβια στο ανθρώπινο έντερο που παράγουν αυτό το αέριο.

Πώς τα μικρόβια μπορεί να διαμορφώνουν τον μεταβολισμό

Οι ερευνητές του ASU διαπίστωσαν ότι οι αλληλεπιδράσεις ανάμεσα σε αυτά τα μικρόβια μπορεί να επηρεάζουν άμεσα τον μεταβολισμό. Οι συμμετέχοντες που παρήγαγαν περισσότερο μεθάνιο είχαν επίσης υψηλότερα επίπεδα λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας — ένδειξη ότι περισσότερη ενέργεια δημιουργούνταν και απορροφούνταν στο έντερο.

Για να δοκιμάσουν τα αποτελέσματα, κάθε συμμετέχων ακολούθησε δύο διαφορετικές δίαιτες:

•μία με επεξεργασμένα, χαμηλής περιεκτικότητας σε ίνες τρόφιμα,

•και μία με φυσικά, πλούσια σε ίνες τρόφιμα.

Και οι δύο περιείχαν ίσες ποσότητες υδατανθράκων, πρωτεϊνών και λιπών.

Αυτό το περιβάλλον επέτρεψε στους ερευνητές να μετρήσουν με ακρίβεια τον μεταβολισμό και την παραγωγή μεθανίου. Σε αντίθεση με τις συνηθισμένες δοκιμές που βασίζονται σε ένα μόνο δείγμα αναπνοής, αυτό το σύστημα κατέγραφε συνεχώς το μεθάνιο που απελευθερωνόταν τόσο μέσω της αναπνοής όσο και μέσω… άλλων οδών, προσφέροντας πολύ πιο ακριβή εικόνα της μικροβιακής δραστηριότητας.

Τα δεδομένα από δείγματα αίματος και κοπράνων έδειξαν πόση ενέργεια απορροφούσαν οι συμμετέχοντες από το φαγητό και πόσο δραστήρια ήταν τα εντερικά τους μικρόβια. Οι ερευνητές συνέκριναν άτομα με υψηλή παραγωγή μεθανίου με εκείνα με χαμηλή.

Σχεδόν όλοι απορρόφησαν λιγότερες θερμίδες όταν κατανάλωναν τη δίαιτα με πολλές ίνες, σε σύγκριση με την επεξεργασμένη. Ωστόσο, εκείνοι με υψηλότερη παραγωγή μεθανίου απορρόφησαν περισσότερες θερμίδες από τις ίνες σε σχέση με όσους παρήγαγαν λιγότερο μεθάνιο.

Η επόμενη ημέρα

Τα ευρήματα αυτά αποτελούν θεμέλιο για μελλοντικές μελέτες και ιατρικές εφαρμογές.

«Οι συμμετέχοντες στη μελέτη μας ήταν σχετικά υγιείς. Θα είχε ενδιαφέρον να δούμε πώς ανταποκρίνονται άλλες ομάδες, άτομα με παχυσαρκία, διαβήτη ή άλλες καταστάσεις», λέει ο Dirks.

Απολαμβάνετε το περιεχόμενο μας? Εγγραφείτε στο newsletter μας!

Αν και η μελέτη δεν στόχευε στην απώλεια βάρους, μερικοί συμμετέχοντες έχασαν λίγο βάρος ενώ ακολουθούσαν τη δίαιτα με υψηλή περιεκτικότητα σε ίνες. Οι μελλοντικές έρευνες ίσως διερευνήσουν πώς τα μεθανογόνα επηρεάζουν την απώλεια βάρους ή τα εξατομικευμένα προγράμματα διατροφής.