Az étrend közvetlen hatással van a mikrobióm összetételére, a mikrobiom összetétele pedig közvetlen hatással van az egészségre. Nemcsak a tápanyagok befolyásolják a mikrobiom biológiai sokféleségét, hanem az életmód (dohányzás, stressz, inaktivitás) is, amit gyakran figyelmen kívül hagynak. Hogyan hatnak a fehérjék, szénhidrátok, zsírok, polifenolok és mesterséges édesítőszerek a mikrobiomra?
A táplálkozás és a mikrobióm összetétele közötti kapcsolatot több évtizede figyelték meg. A tápanyagok egy része változatlan formában kerül a vastagbélbe, ezért az, hogy mit eszünk, nagyban befolyásolja a bélmikrobióta összetételét. A táplálkozás célja a megfelelő bakteriális egyensúly fenntartásával összefüggésben a kommenzális baktériumok arányának növelése a mikrobiomban, valamint a kórokozó baktériumok számának és diverzitásának csökkentése.
Mikrobióma és egészség
Azt mondják, hogy az emberi emésztőrendszerben 10-szer több mikroorganizmus található, mint amennyi sejt. A bél mikrobióma nélkül az ember nem élhet egészségesen.
Ma már ismert, hogy a bélbaktériumok sokfélesége és mennyisége az életfolyamatok egész sorát befolyásolja, és számos betegséghez hozzájárul. A baktériumok számos anyagot termelnek, amelyek egy része táplálkozási, mások pedig mérgezőek. Mind az emberi anyagcsere, mind az immunfolyamatok szempontjából fontosak.
A bélrendszeri dysbiosis, egy olyan állapot, amelyben a kívánt és a káros baktériumok mennyisége közötti egyensúly megbomlik, egyszerre tünet és betegség kiváltó oka
A kórokozó baktériumok túlszaporodása fontos a következőkben:
- autoimmun betegségek,
- autizmus,
- gyulladásos bélbetegség,
- hangulatzavarok,
- cukorbetegség
- Az elhízás.
Változások a mikrobiomban az életkorral
Az élet első pillanata, amely meghatározza a mikrobióm összetételét, a szülés. A természetes szülés az újszülöttek nagyobb számú bélbaktériumáért felelős, ezért előnyösebb az immunrendszer fejlődése szempontjából, mint a császármetszéssel történő szülés.
A Lactobacillus és Bifidobacterium kommenzális baktériumok uralják a mikrobiomot a szoptatási időszakban.
Az étrend bővítése és a szilárd ételek fogyasztása különféle baktériumok egész sorának jelenlétét igényli, így természetesen csökken a Lactobacillus és Bifidobacterium mennyisége a mikrobiomban, ill.egyéb mikroorganizmusok. Ezt a mikrobióma funkcionális érésének nevezik.
Amíg az emberben nem alakulnak ki olyan betegségek, amelyek jelentősen megváltoztatják a mikrobiomát, addig ez idős korig viszonylag állandó
Az állandóság azonban nem jelenti azt, hogy hasonló mások mikrobiómájához. A mikrobiomák gyökeresen eltérőek lehetnek olyan tényezőktől függően, mint a genetika, a lakókörnyezet, a táplálkozás, a dohányzás stb. Az életkor előrehaladtával a Bacteroidetes mennyisége a mikrobiomban csökken, és a Firmicutes nő.
Hogyan befolyásolja az életmód a mikrobiómát?
Az életmód a mikrobiom egyensúlyának és egészségének leginkább figyelmen kívül hagyott aspektusa. A dohányzás az egyik legfontosabb életmódbeli tényező, amely bélrendszeri diszbiózist okoz.
Hogyan kapcsolódik a cigarettafüst a vastagbélben lévő baktériumokhoz ? A levegőben szálló toxikus részecskék a tüdő mukociliáris tisztításával juthatnak el a vastagbélbe, ami közvetlen hatással van a mikrobiomra és növeli a kórokozó baktériumok, a Bacteroides prevotella számát. Hasonlóképpen, a fokozott környezetszennyezés az iparosodás fokozódásával és a városok növekedésével jár együtt.
Egy másik nagyon fontos tényező a mikrobiom megváltoztatásában a stressz . A stressz hatással van a bél-agy tengelyre, amely két szinten hat – hormonális és neuronális.
A krónikus stressz hatására a Lactobacillus nemzetséghez tartozó kommenzális baktériumok száma csökken, ami viszont kedvez a kórokozó baktériumok túlszaporodásának.
A mikrobiomot megváltoztató egyéb tényezők a következők: :
- zavart cirkadián ritmus, pl. műszakos munka miatt,
- hosszú utazások,
- személyes higiénia,
- higiénia.
Hogyan hat a diéta a mikrobiomára?
Az étrend befolyásolja a mikrobiota összetételét, mivel a tápanyagok egy része változatlan formában kerül a vastagbélbe. Az átlagos európai étrendből minden nap körülbelül:
- 30 g rost és egyéb szénhidrátok,
- 5 - 15 g fehérje
- és 5-10 g zsír.
Különféle egyéb étrend-összetevők, köztük a polifenolok, katechinek, lignin, tanninok és mikrotápanyagok, szintén táplálják a vastagbélben lévő mikrobákat.
Az élelmiszer-polifenolok körülbelül 90%-a elkerüli az emésztést és a vékonybélben történő felszívódását. Mindezek a mikrobiom által metabolizált tápanyagok jelentős hatással vannak a mikrobák populációjára és aktivitására.
Fehérje
Az étrendi fehérje a fő nitrogénforrás a baktériumok vastagbélben történő növekedéséhez, és nélkülözhetetlen a szénhidrátok felszívódásához és a jótékony anyagok termeléséhezolyan anyagok, mint a rövid szénláncú zsírsavak. Ezért a fehérjék és szénhidrátok jelenléte a vastagbélben hozzájárulhat a bélrendszer egészségéhez.
A szénhidrátoktól eltérően azonban a fehérjeforrások mikrobiota általi fermentációja sokkal többféle gázt és metabolitot termel, és a nitrogén elérhetőségének növelése a rothadási termékek mennyiségét is növelheti.
A fehérjefogyasztás hatásait a bél mikrobiómára először egy 1977-es tanulmányban fedezték fel. Azóta különböző populációkon végeztek összehasonlító elemzéseket, például olasz gyerekekkel (dús fehérjetartalmú étrend) és afrikai vidéki gyerekekkel (szénhidrát alapú étrend), valamint olyan vizsgálatokat, amelyekben a résztvevőket eltérő arányú és eredetű táplálékkal etették.
Mind az étrend fehérjetartalma, mind annak forrása - növényi vagy állatifontos a bélbaktériumok sokfélesége és mennyisége szempontjából. Az állati fehérje másként hat a mikrobiotára, mint a növényi fehérje. A nagy mennyiségű, főleg vörös húsból származó állati fehérje rontja a mikrobiom összetételét. Másrészt a növényi eredetű fehérje még nagy koncentrációban is növeli a kommenzális bélbaktériumok számát.
A kutatások azt mutatják, hogy a vegetáriánus forrásokból, például a borsóból származó fehérje fogyasztása növeli a Bifidobacterium és Lactobacillus nemzetségbe tartozó baktériumok koncentrációját, amelyek kulcsfontosságúak a mikrobiom és az emberi egészség egyensúlyában.
A tejsavófehérje (nagyon gyakran használt sportfehérje) ugyanúgy működik, mint az állati fehérjében gazdag élelmiszerek, mint például a hús, a sajt és a tojás.
Ezenkívül a tejsavófehérje csökkenti a Bacteroides fragilis és a Clostridium perfringens patogén baktériumok mennyiségét.
A mikrobiom és az általános egészség szempontjából nagyon fontos az a tény, hogy a növényi eredetű fehérje fogyasztása elősegíti a rövid szénláncú zsírsavak magasabb koncentrációját a bélben. A bélhámsejtek fő energiaforrásai, javítják táplálkozásukat, regenerációjukat és a sejtközi kapcsolatok szorosságát, ugyanakkor gyulladáscsökkentő tulajdonságokkal is rendelkeznek.
Az állati fehérje fogyasztása a vastagbélben a kommenzális baktériumok alacsonyabb koncentrációjával és a patogén baktériumok magasabb koncentrációjával jár együtt, pl. a Bacteroides, Alistipes és Bilophila nemzetségekből. Az állati eredetű fehérjetartalmú étrenden lévő emberek székletében kevesebb vajsav található, ami azt mutatja, hogy ez a fajta étrend (magas fehérje- és alacsony szénhidráttartalmú) gátolja az SCFA-k termelődését a bélben.
Amennyire ez a jelenleg rendelkezésre álló alapján nem lehetségesAz állati fehérje magas fogyasztása bizonyos betegségeket okoz, a kutatások olyan összefüggéseket mutatnak, amelyeket mindenképpen figyelembe kell venni:
- a magas állati fehérje bevitel a gyulladásos bélbetegség magasabb kockázatával jár,
- azoknál az embereknél, akiknek étrendje állati fehérjéken alapult, magasabb koncentrációjú TMAO - pro-atherogén molekula, amely hozzájárul az ateroszklerotikus plakk képződéséhez és növeli a szívbetegség kockázatát,
- a nagy mennyiségű növényi eredetű fehérje az étrendben csökkenti a gyulladásos markerek koncentrációját a szervezetben
Az étrendi fehérje hatása a mikrobiómra
| Növényi fehérje | Állati fehérje | |
| Hatás a kommenzális baktériumokra | A baktériumok (Bifidobacterium, Lactobacillus) számának növekedése | Baktériumok hanyatlása (Bifidobacterium) vagy nincs hatás |
| Hatás a patogén baktériumokra | A baktériumok (Bacteroides, Clostridium) mennyiségének csökkenése | A baktériumok (Bacteroides, Alistipes, Bilophila) számának növekedése |
| Egészségügyi hatás | Megnövekedett SCFA-koncentráció, megnövekedett bélhám integritás, fokozott Treg immunsejtek szekréciója, csökkent gyulladás | A TMAO-koncentráció növekedése, az SCFA-koncentráció csökkenése, a bélbetegségek és a szívbetegségek fokozott kockázata |
zsír
A mikrobiom összetétele az étrendben lévő zsír mennyiségétől és minőségétől függ, de a minősége sokkal fontosabb. Néha lehet találni egy leegyszerűsített megközelítést, amely szerint a magas zsírtartalmú étrend negatívan hat a mikrobiomra, a zsírszegény étrend pedig előnyben részesíti azt, de a részletekben való elmélyülés után a kapcsolat nem ilyen egyszerű és nyilvánvaló.
A mikrobiotát negatívan befolyásoló és a kórokozó baktériumok arányát növelő zsírok közé tartoznak a feldolgozott, rántott és gyorsételekből származó transzzsírok, valamint a hosszú szénláncú zsírsavakat tartalmazó telített zsírok
Egy tipikus nyugati étrend, amely gazdag készételekben, vörös húsokban, rágcsálnivalókban, édességekben és gyorséttermekben, beleértve a telített és transzzsírokat is, negatívan befolyásolja a mikrobiómát, több kórokozó baktérium elszaporodását okozva.
Az étrendben lévő telített zsírok növelhetik a gyulladást elősegítő bélmikrobák számát azáltal, hogy serkentik a taurinnal konjugált epesavak képződését, amelyek elősegítik a kórokozók növekedését. Ezen baktériumok jelenléte a fehér zsírszövet fokozott gyulladásával, az immunrendszer fokozott válaszreakciójával éscsökkent inzulinérzékenység
Ugyanakkor a kutatások azt mutatják, hogy a magas zsírtartalmú, de telítetlen növényi zsírokban gazdag étrend nem változtatja meg a mikrobióma minőségi és mennyiségi összetételét, a halzsírokban gazdag étrend pedig javítja annak összetételét azáltal, hogy növeli a kommenzális tejsavbaktériumok aránya
A zsírfogyasztás mikrobiómra gyakorolt hatásának tendenciája pontosan megegyezik az általános egészségi állapotra gyakorolt hatásával. A transzzsírok (elsősorban) és a telített állati zsírok megváltoztatják a mikrobiomot a gazdaszervezet rovására, a növényi zsírok semlegesek a gazdaszervezet számára, a halzsírok pedig javítják a mikrobiom összetételét.
Szénhidrát
Az emésztőrendszerben emésztett és nem emésztett szénhidrátokat különböztetünk meg. Az emészthető szénhidrátok a keményítő és az egyszerű cukrok - glükóz, fruktóz, valamint szacharóz és laktóz (az utóbbi kettő kémiailag diszacharid, de táplálkozási szempontból egyszerű cukrokként kezelik). Másrészt a nem emészthető szénhidrátok a rostok közé tartoznak. Minden típusú szénhidrát fogyasztása elősegíti a megfelelő mikrobióta kialakulását.
A szénhidrátok a vastagbélben élő baktériumok elsődleges energia- és szénforrásai. A szénhidrátok szerves savakká fermentálódnak, amelyek energiával látják el a többi baktériumot, a bélhámot és a perifériás szöveteket.
A rövid szénláncú zsírsavak a szénhidrát fermentáció fő végtermékei, amelyek segítenek csökkenteni a pH-t a vastagbélben, ezáltal gátolják a patogén baktériumok növekedését és aktivitását.
Tanulmányok kimutatták, hogy a glükózt, fruktózt és szacharózt szedő emberek a Bifidobacterium kommenzális baktériumok arányának növekedésével és a Bacteroides nemzetségbe tartozó patogén baktériumok arányának csökkenésével reagálnak.
A laktóz az élelmiszerek érdekes és igényes összetevője, amelyről általában úgy tekintenek, hogy irritálja a beleket. Kiderült, hogy a laktóz ugyanúgy működik, mint más egyszerű cukrok, és csökkenti a patogén Clostridia fajok mennyiségét a mikrobiomban.
A rostok, vagyis a nem emészthető szénhidrátok nagyon jó hatással vannak a mikrobiomára, és az egyik prebiotikum. A rostszegény étrend csökkenti a mikrobiom diverzitását, a rostban gazdag étrend pedig növeli a bélben élő fajok sokféleségét és a baktériumok által termelt rövid szénláncú zsírsavak mennyiségét, amelyek elengedhetetlenek a bélrendszer megfelelő működéséhez.
Az élelmi rostok nagyobb számú kommenzális baktériummal, főként bifidobaktériumokkal és tejsavbaktériumokkal társulnak.
Mesterséges édesítőszerek
Jelenleg a mesterséges édesítőszerek károsabbak a szervezetre, mint a glükóz és a szacharóz,a fogyasztást korlátozni kellett. Negatívan hatnak a mikrobiomra is, diszbiózist (megnövekedett a kórokozó baktériumok aránya, csökkent a kommenzális baktériumok aránya) és ennek számos következményét okozva, többek között:
- emésztőrendszeri betegségek,
- allergia,
- anyagcserebetegségek
- Szív- és érrendszeri betegségekben szenved.
Polifenolok
A polifenolok a bioaktív növényi vegyületek számos csoportja, amelyek antioxidáns hatással rendelkeznek. Ezek a következők:
- katekin,
- flavonolok,
- flavonok,
- antocianinok,
- proantocianidinek
- és fenolsavak
A polifenolok forrásai:
- zöldség,
- gyümölcs,
- kakaó,
- tea
- vagy vörösbor.
Erős hatást fejtenek ki a kórokozó baktériumok ellen, ami a bél mikrobiómára gyakorolt jótékony hatásért is felelős. A polifenolok fogyasztása következtében csökken a kórokozó baktériumok, főként a Clostridiumok száma, és nő a kommenzális Bifidobacteriumok száma