Келли Суонсон, профессор питания Университета I, и его команда ранее смогли увидеть «снимок» того, какие бактерии присутствовали в кишечнике после того, как диета была дополнена полидекстрозой и растворимой кукурузной клетчаткой. Используя образцы из того же исследования, Свансон и его лаборатория использовали секвенирование всего генома, чтобы изучить полный спектр информации о геноме бактерий в кишечнике после приема пищевых добавок.Новая информация помогает исследователям лучше понять функциональные возможности бактерий в кишечнике, когда эти волокна потребляются в рамках обычного рациона.
«В кишечнике бактерии обладают способностью делать много разных вещей, например, ферментировать белки, углеводы или другие субстраты», — сказал Суонсон. «Мы уже смогли определить, какие бактерии существуют и какие изменения происходят с диетой, и теперь мы спрашиваем, можем ли мы изменить механизм или возможности того, какие функции у бактерий. Знание того, какие бактерии существуют, может иметь значение, но это может не иметь такого значения, как определение их функции ".
Ханна Хольшер, научный сотрудник U of I и зарегистрированный диетолог в области зоотехники, сказала, что самым удивительным и новым в недавнем исследовании был сдвиг в соотношении Bacteroidetes: Firmicutes в сторону большего количества Bacteroidetes, чего исследователи раньше не видели.«Это представляло для нас особый интерес, потому что другие исследования показали, что наличие большего количества Bacteroidetes может быть полезным, потому что чем выше эта пропорция, тем человек будет стройнее. Чем выше Firmicutes, тем больше будет ожирение», — сказал Хольшер. «Мы не знаем, есть ли какая-либо причинная связь с потерей веса, но исследования показали, что диета с высоким содержанием клетчатки защищает от ожирения.
Это захватывающий сдвиг, который помогает исследователям изучать эти волокна в рамках диеты для похудения. . "Хольшер добавил, что данные полногеномного секвенирования также выявили сдвиги в функциональной емкости микробиома, включая изменения в метаболизме питательных веществ. «Мы увидели уменьшение количества генов, связанных с метаболизмом белка, что коррелировало со снижением ферментации белка, которое происходило в кишечнике участников исследования, когда они потребляли волокна», — сказала она. «Информация из этого исследования в сочетании с Результаты предыдущего исследования позволили нам составить более полную картину того, что делают бактерии в нашем кишечнике ».Образцы, секвенированные на предмет геномной информации бактерий, были частью исследования, проведенного Суонсоном и его лабораторией в 2012 году. В этом исследовании 20 здоровым мужчинам со средним потреблением клетчатки 14 граммов в день давали закуски в качестве дополнения к своей диете. Контрольная группа получала батончики, не содержащие клетчатки; вторая группа ела батончики, содержащие 21 грамм полидекстрозы, которая представляет собой обычную пищевую добавку, содержащую клетчатку; и третья группа получала батончики с 21 граммом растворимого кукурузного волокна.
У участников были собраны образцы фекалий, а затем ДНК была подвергнута пиросеквенированию 454, что позволило получить снимок всех присутствующих типов бактерий. В предыдущем исследовании изучался только один ген, используемый для целей идентификации, в то время как в текущем исследовании использовалось полногеномное пиросеквенирование 454 для изучения всего спектра бактериальной генетической информации в фекальном микробиоме.Хольшер подчеркнул, что, хотя произошли значительные сдвиги в популяциях кишечных бактерий с добавками клетчатки, после прекращения приема добавок, казалось, популяции вернулись на прежнее место. "Если люди хотят внести изменения в свой рацион и иметь более здоровый кишечник, они должны вносить изменения каждый день.
«Нам нужно больше клетчатки в нашем рационе из множества разных источников», — сказал Хольшер. «Эти два волокна выглядят так, как будто они могут быть полезны, если их включить в сбалансированную диету вместе с цельнозерновыми, фруктами, овощами и бобовыми».Хольшер добавил, что только 10 процентов американцев удовлетворяют свои ежедневные потребности в клетчатке от 25 до 38 граммов в день, при этом большинство из них съедает только 12-14 граммов в день.
Полидекстроза и растворимая кукурузная клетчатка часто входят в состав готовых пищевых продуктов, таких как крупы, зерновые батончики, смеси для выпечки и напитки. Хольшер сказал, что пищевые компании заинтересованы в этих волокнах в качестве ингредиентов продуктов, потому что они менее калорийны и не влияют отрицательно на вкус или текстуру продукта.«Эти волокна также, как правило, лучше переносятся, вызывая меньше газов, вздутие живота и дискомфорт. Их можно получать в более высоких количествах, чем другие типы волокон, такие как инулин», — добавила она.
Исследователи надеются продолжить изучение этих волокон на предмет их потенциального использования в профилактике заболеваний и похудании.«Мы надеемся, что это исследование поможет людям понять, что диета — то, что вы едите каждый день — действительно влияет на бактерии в вашем кишечнике.
Мы наблюдали эти резкие изменения в популяциях бактерий с добавлением клетчатки, но затем эти сдвиги исчезли, когда люди перестали используя добавки ", — сказал Хольшер.«Это важная концепция, потому что мы не собираемся давать кому-то одну таблетку для изменения микробиома; это не похоже на использование антибиотика для лечения инфекции.
Мы хотим, чтобы диета оставалась в разговоре, потому что удар ", — добавила она.