Главная \ 5. Новости и обзор литературы

Кишечные бактерии могут сделать переработанные продукты более полезными

« Назад

10.10.2019 05:44

Микробы кишечника человека могут сделать переработанные продукты более здоровыми

rumyanaya_korochka_na_piroge_eto_posledstvie_reakcii_majyara_2.jpg

Специфический микроб может расщепить химическое вещество, распространенное в промышленных продуктах питания

Новое исследование, проведенное в Медицинской школе Вашингтонского университета в Сент-Луисе, проливает свет на то, как кишечные микробы человека разрушают обработанные пищевые продукты - особенно потенциально вредные химические изменения, часто возникающие в ходе современных процессов производства пищевых продуктов.

Употребление в пищу обработанных продуктов, таких как хлеб, крупы и газированные напитки, связано с негативными последствиями для здоровья, включая резистентность к инсулину и ожирение.

Сообщая 9 октября в журнале Cell Host & Microbe, ученые определили конкретный штамм кишечника человека, который расщепляет химический фруктозелизин и превращает его в безвредные побочные продукты. Фруктозелизин входит в класс химических веществ, называемых продуктами реакции Майяра, которые образуются во время обработки пищевых продуктов. Некоторые из этих химических веществ были связаны с вредным воздействием на здоровье. Эти результаты открывают перспективу того, что можно использовать такие знания о микробиоме кишечника, чтобы помочь в разработке более здоровой и питательной обработанной пищи.


Прим. ред.: Реакция Майяра (реакция сахароаминной конденсации) - химическая реакция между аминокислотами и сахарами, которая происходит при нагревании. Примером такой реакции является жарка мяса или выпечка хлеба, в ходе которых в процессе нагревания пищевого продукта возникает типичный запах, цвет и вкус приготовленной пищи. Эти изменения вызваны образованием продуктов реакции Майяра. Названа в честь французского химика и врача Луи Камиля Майяра (Louis Camille Maillard), который одним из первых исследовал реакцию в 1910-х годах.


Исследование было проведено на мышах, которые были выращены в стерильных условиях, с учетом известных коллекций кишечных микробов человека и на рационах, содержащих обработанные пищевые ингредиенты.

«Это исследование дает нам более глубокое представление о том, как компоненты нашего современного рациона метаболизируются кишечными микробами, включая расщепление компонентов, которые могут быть вредны для нас», - сказал Джеффри И. Гордон (Jeffrey I. Gordon), доктор медицинских наук, заслуженный Профессор университета и директор Семейного центра по геномным наукам и системной биологии Эдисона. «Теперь у нас есть способ идентифицировать эти кишечные микробы человека, метаболизирующие вредные пищевые химические вещества в безвредные побочные продукты».

Микробные сообщества кишечника человека рассматривают продукты как набор химических веществ. Некоторые из этих химических соединений оказывают благотворное влияние на сообщества микробов, живущих в кишечнике, а также на здоровье человека. Например, предыдущая работа Гордона показала, что кишечный микробиом играет жизненно важную роль в раннем развитии ребенка, так как здоровые кишечные микробы способствуют здоровому росту, иммунной функции и развитию костей и мозга. Но современная пищевая промышленность может генерировать химические вещества, которые могут нанести вред здоровью. Такие химические вещества были связаны с воспалением, связанным с диабетом и сердечными заболеваниями. Исследователи заинтересованы в понимании сложных взаимодействий между кишечными микробами человека и химическими веществами, которые обычно потребляются в рамках типичной американской диеты.

В новом исследовании ученые показали, что специфическая бактерия Collinsella intestinalis расщепляет химический фруктозелизин на безвредные компоненты.

Структурная формула и зД-модель Фруктозелизина

Структурная формула и 3D-модель Фруктозелизина. Химическая формула: C12H24N2O7

«Фруктозелизин широко распространен в обработанных пищевых продуктах, в том числе в ультрапастеризованном молоке, пасте, шоколаде и хлопьях», - сказал первый автор исследования Эшли Р. Вольф (Ashley R. Wolf), доктор медицинских наук, научный сотрудник лаборатории Гордона. «Высокое содержание фруктозелизина и аналогичных химических веществ в крови связано с такими заболеваниями старения, как диабет и атеросклероз».

При кормлении рационом, содержащим большое количество фруктозелизина, мыши, в которых обитают Collinsella intestinalis в кишечных микробных сообществах, показали увеличение численности этих бактерий, а также увеличение способности кишечных микробных сообществ расщеплять фруктозелизин на безвредные побочные продукты.

При кормлении рационом, содержащим большое количество фруктозелизина, мыши, в которых обитают Collinsella intestinalis в кишечных микробных сообществах, показали увеличение численности этих бактерий, а также увеличение способности кишечных микробных сообществ расщеплять фруктозелизин на безвредные побочные продукты

«Указанный специфический бактериальный штамм процветает в этих условиях», - сказал Гордон. «И так как он увеличивается в изобилии, фруктозелизин метаболизируется более эффективно».

Он добавил: «Новые инструменты и знания, полученные в ходе такого первоначального исследования, могут быть использованы для разработки более здоровой и питательной пищи, а также для разработки потенциальных стратегий выявления и использования определенных типов кишечных бактерий, способных перерабатывать потенциально вредные химические вещества в безвредные. Следствием этого является то, что они могут помочь нам различать потребителей, чьи микробные сообщества кишечника либо уязвимы, либо устойчивы к воздействию определенных продуктов, вводимых во время обработки пищевых продуктов ».

Подчеркивая сложность этой задачи, Гордон, Вольф и их коллеги также показали, что близкие родственники Collinsella intestinalis не реагировали на фруктозелизин таким же образом. Эти бактериальные родственники, чьи геномы несколько различаются, не процветают в среде, богатой фруктозелизином. Исследователи заявили, что необходимы дальнейшие исследования, прежде чем ученые смогут определить и использовать конкретные возможности отдельных микробов для очистки массива потенциально вредных химических веществ, образующихся при некоторых видах современного производства пищевых продуктов.

 

Источник: Материалы предоставлены Washington University School of Medicine

Статья в журнале: Ashley R. Wolf, Jeffrey I. Gordon, et al. Bioremediation of a Common Product of Food Processing by a Human Gut BacteriumCell Host & Microbe, 2019; 26 (4)


Комментарии


Комментариев пока нет

Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.
Я согласен(на) на обработку моих персональных данных. Подробнее
Пожалуйста, авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.

Авторизация
Введите Ваш логин или e-mail:

Пароль :
запомнить