Главная \ 3. Пробиотики \ Синбиотики \ Пищевые волокна \ Влияние пищевых волокон на кишечную микробиоту в здоровье и заболевании хозяина

Влияние пищевых волокон на кишечный микробиом и здоровье

ПИЩЕВЫЕ ВОЛОКНА И ЗДОРОВЬЕ

Влияние пищевых волокон на кишечную микробиоту в здоровье и заболевании хозяина

Влияние пищевых волокон на кишечную микробиоту в здоровье и заболевании хозяина

Kassem Makki, Edward C. Deehan, Jens Walter, Fredrik B€ackhed.
The Impact of Dietary Fiber on Gut Microbiota in Host Health and Disease.
Cell Host & Microbe 23, June 13, 2018
liniya.png

СОДЕРЖАНИЕ:

  1. Резюме
  2. Введение
  3. Пищевые волокна: определения, характеристики и происхождение
  4. Влияние пищевых волокон на микробную экологию в кишечнике
  5. Волокно формирует пищевые сети для бактерий
  6. Микробный метаболизм пищевых волокон и функциональные последствия
  7. Рисунок 1. Влияние диеты с низким и высоким содержанием клетчатки на состав, разнообразие и функцию микробиоты кишечника в физиологии организма
  8. Влияние пищевых волокон и SCFAs на хозяина
  9. Производство слизи и уровни содержания кислорода в крови
  10. Иммунитет
  11. Местное благотворное влияние потребления клетчатки
  12. ВЗК и колоректальный рак (CRC)
  13. Системное благотворное влияние потребления клетчатки
  14. ХОБЛ легких и Астма
  15. Ожирение и диабет
  16. SCFA-независимый эффект пищевых волокон
  17. Один размер не подходит для всех: количество и персонализация волокна
  18. Рисунок 2. SCFA-независимый эффект пищевых волокон в толстой кишке
  19. Заключительные замечания
  20. Анимационное видео по теме микробной ферментации пищевых волокон
  21. Дополнительная информация
  22. Литература

Резюме: Пища - первостепенная потребность нашего выживания и благополучия. Однако диета важна не только для поддержания роста, размножения и здоровья человека, но также для модулирования и поддержки симбиотических микробных сообществ, которые колонизируют пищеварительный тракт - кишечную микробиоту. Тип, качество и происхождение нашей пищи формируют наши кишечные микробы и влияют на их состав и функцию, влияя на взаимодействие между хозяином и микробом. В этом обзоре мы сосредоточимся на пищевых волокнах, которые непосредственно взаимодействуют с кишечными микробами и приводят к выработке основных метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты, и обсудим, как пищевые волокна влияют на микробную экологию кишечника, физиологию организма и здоровье. Понятие Гиппократа: «Пусть пища будет твоим лекарством, а лекарство - твоей пищей» остается весьма актуальным тысячелетия спустя, но требует рассмотрения вопроса о том, как можно использовать диету для модуляции кишечной микробной экологии для укрепления здоровья.

Введение

Наш кишечник таит в себе триллионы микробов, представляющих все царства жизни, которые необходимы для развития хозяина и физиологии. Эта «кишечная микробиота» представляет собой сложное сообщество, которое взаимодействует друг с другом и с хозяином, чтобы модулировать биологические процессы, важные для здоровья. Наше понимание биологических ролей микробиома кишечника, которые включают модуляцию ювенильного роста (Schwarzer et al., 2016), созревание иммунной системы (Rescigno, 2014) и модуляция метаболизма глюкозы и липидов (B€ackhed et al., 2004), резко возросло за последнее десятилетие.

Микробиом способствует гомеостатической регуляции в различных тканях нашего организма (Schroeder and B€ackhed, 2016). Однако, хотя общая взаимосвязь человека с его микробиотой может рассматриваться как мутуалистический симбиоз (Walter et al., 2011), эубиоз, который относится к здоровому балансу микробов в кишечнике, может быть нарушен, что приводит к развитию различных хронических заболеваний с основным воспалительным состоянием (Hand et al., 2016). Большинство патологий, связанных с микробиомами, резко возросло за последнее столетие, что позволяет предположить, что изменение образа жизни может нарушить симбиоз кишечной микробиоты из-за потери полезных, защитных микробов (Logan et al., 2016). Фактически, диета западного типа с низким содержанием доступных микробиоте углеводов (MACs) может необратимо снижать микробное разнообразие и приводить к исчезновению специфических видов бактерий в пищеварительной системе (Sonnenburg et al., 2016). Соответственно, низкое потребление пищевых волокон и повышенное количество жира и сахара в нашей пище, характерное для вестернизированного образа жизни и питания, может, по крайней мере, частично способствовать истощению специфических бактериальных таксонов (Sonnenburg and Sonnenburg, 2014). Эти изменения могут привести к дисфункциям, способствуя увеличению развития хронических воспалительных заболеваний, таких как воспалительное заболевание кишечника (ВЗК), колоректальный рак (CRC), аллергии, аутоиммунные заболевания, ожирение и связанные с ним патологии. Эти заболевания могут, по крайней мере частично, быть предотвращены с помощью пищевых волокон путем корректировки рациона человека (Deehan and Walter, 2016). Здесь мы обсудим, как пищевые волокна влияют на микробную экологию кишечника, физиологию хозяина и здоровье, уделяя особое внимание механизмам, с помощью которых диета с низким содержанием клетчатки разрушает микробную экосистему и приводит к предрасположенности к хроническим воспалительным заболеваниям.

Пищевые волокна: определения, характеристики и происхождение

Определение пищевых волокон было предметом дискуссий и развивалось в течение последнего десятилетия (Jones, 2014). Большинство стран приняли определение комиссии Codex Alimentarius от 2009 года, которое определяет пищевые волокна как пищевые углеводные полимеры с тремя или более мономерными единицами, которые устойчивы к эндогенным пищеварительным ферментам и, таким образом, не гидролизуются и не всасываются в тонкой кишке и принадлежат следующие категории: (1) пищевые углеводные полимеры, естественным образом встречающиеся в пищевых продуктах, таких как фрукты, овощи, бобовые и зерновые культуры; (2) пищевые углеводные полимеры, полученные из пищевого сырья физическими, ферментативными и химическими средствами, которые доказали свою физиологическую пользу; и (3) синтетические углеводные полимеры с доказанным физиологическим эффектом. Хотя большинство национальных органов придерживаются этого определения, между определениями пищевых волокон обнаруживаются некоторые различия, и они в основном касаются (1) рассмотрения некоторых неуглеводов, таких как лигнин и других веществ, присутствующих в клеточных стенках, связанных с полисахаридами в качестве пищевых волокон (Stephen et al., 2017) и (2) минимального количества углеводных мономеров, которые должны быть включены.

Пищевые волокна классифицируются по нескольким параметрам, включая их первичный источник пищи, их химическую структуру, их растворимость в воде и вязкость, а также их сбраживаемость. Пищевые волокна подразделяются либо на полисахариды (некрахмальные полисахариды [NSP], резистентный крахмал [RS] и устойчивые олигосахариды [ROs]), либо на нерастворимые и растворимые формы (Deehan et al., 2017). Большинство нерастворимых форм, таких как целлюлоза и гемицеллюлоза, имеют фекальный набухающий эффект, поскольку они достигают толстой кишки и не перевариваются или только медленно перевариваются кишечными бактериями. Большинство растворимых волокон не способствуют увеличению объема фекалий, но ферментируются кишечными бактериями и, таким образом, вызывают метаболиты, такие как короткоцепочечные жирные кислоты (SCFAs). В отличие от ROs, большинство растворимых NSPs, особенно полимеры с высокой молекулярной массой, такие как гуаровая камедь, некоторые пектины, b-глюканы и псиллиум, являются вязкими, что означает, что они способны образовывать гелевую структуру в кишечном тракте, которая может задерживать поглощение глюкозы и липидов, влияющих на метаболизм после приема пищи (Deehan et al., 2017).

Растворимые и нерастворимые волокна содержатся в различных источниках пищи, таких как бобовые, овощи, орехи, семена, фрукты и злаки в разных пропорциях. Однако не все типы волокон присутствуют в одних и тех же пищевых категориях. Резистентный крахмал RS можно найти только в крахмалистых продуктах, таких как злаки, бобовые, клубни и незрелые фрукты, такие как зеленые бананы, в то время как пектины более обогащены фруктами и некоторыми овощами, тогда как b-глюканы и арабиноксилааны присутствуют в злаках (Lovegrove et al., 2017). Хотя волокна присутствуют в широком спектре растительных источников пищи, потребление в западных странах низкое. Поэтому обогащение пищевых продуктов экстрагированными или синтезированными неперевариваемыми углеводами или их использование в пищевых добавках представляет собой стратегию увеличения потребления клетчатки. Широкий спектр этих углеводных полимеров и олигосахаридов имеется в продаже (Deehan and Walter, 2016). Некоторые из этих соединений считаются «пребиотиками» при условии, что они приносят пользу для здоровья, избирательно стимулируя полезные бактериальные популяции в кишечнике. Однако назначение только определенных волокон в качестве пребиотиков на основе этих критериев является каким-то произвольным (Bindels et al., 2015; Deehan et al., 2017). Как мы опишем в следующих разделах, практически все волокна будут вызывать определенные сдвиги в составе микробиоты из-за конкурентных взаимодействий, и какие из этих изменений состава вносят вклад в пользу для здоровья, или если они даже функционально значимы, еще не установлено (Bindels et al. al., 2015). Напротив, механизмы, которые, как было продемонстрировано, вносят вклад в пользу для здоровья, основаны не на избирательном использовании углеводов, а на метаболических соединениях (например, SCFAs) (Koh et al., 2016), физиологических изменениях (снижение pH), или защите слоя слизи (Schroeder et al., 2018; Zou et al., 2018). Поэтому, возможно, стоит рассмотреть смещение акцента пребиотической концепции от селективного воздействия конкретных диетических компонентов на микробные сообщества кишечника к экологическим и функциональным последствиям ферментации клетчатки, что более актуально для физиологии хозяина (Bindels et al., 2015).

Влияние пищевых волокон на микробную экологию в кишечнике

Диета оказывает большое влияние на состав, разнообразие и богатство микробиоты кишечника. Различные компоненты рациона будут формировать бактериальные сообщества кишечника в зависимости от времени. Долгосрочные диетические модели, в частности потребление белка и животных жиров (Bacteroides) по сравнению с углеводами или растительной пищей (Prevotella), связаны с так называемыми энтеротипами (Wuet al., 2011). Эта дихотомия в соотношении Prevotella / Bacteroides также наблюдалась между промышленно развитыми и неиндустриальными человеческими популяциями, предполагая, что эти бактериальные популяции управляются долгосрочными различиями в питании, например, мясо (управляет Бактероидами на Западе) и пищевые волокна (управляют Превотеллой в незападных популяциях). Сравнение кишечной микробиоты детей из сельских (Буркина-Фасо [BF]) и городских (Италия) общин отразило влияние диеты на микробиом. De Filippo et al. обнаружили значительное различие в составе кишечной микробиоты в обеих группах после отлучения от груди. Значительное увеличение численности бактерий из родов Prevotella и Xylanibacter, связанных с более высоким уровнем фекальных SCFAs, наблюдалось у детей BF, что отражает способность этих особей разлагать сложные углеводы (De Filippo et al., 2010). Эти различия не зависят от этнической принадлежности, поскольку кишечные бактериальные сообщества детей BF, живущих в городских районах, в отличие от сельских районов, стали более похожими на итальянских детей. Когда люди переезжают в города, они подвергаются западному образу жизни, включая доступ к пище, богатой жирами и простыми сахарами. Соответственно, в микробиоте детей, живущих в урбанизированных районах BF, есть бактерии, которые больше подходят для метаболизма животного белка, жира и продуктов, богатых сахаром, в то время как дети, живущие в сельских районах, имеют бактериальный резервуар (обогащение в Prevotella, Treponema и Succinivibrio), адаптированный для ферментации клетчатки и углеводов из овощей. Интересно, что микробные сообщества детей BF, живущих в городских районах, были сопоставимы с сообществами итальянских детей, что подчеркивает важное влияние диеты, не зависящей от генетики хозяина (De Filippo et al., 2017).

Эти выводы подтверждаются исследованием Schnorr et al., где было показано, что особи охотников-собирателей хадза (Hadza) обладают более высоким уровнем микробного богатства и биоразнообразия по сравнению с итальянскими городскими контрольными группами. Микробиота кишечника этих особей имела повышенное содержание Bacteroidetes и пониженное содержание Firmicutes, и неожиданно для них почти отсутствовал тип Actinobacteria, включая низкие уровни Bifidobacterium. Интересно, что производство SCFAs в Хадзе характеризовалось повышенными концентрациями пропионата, в то время как итальянская когорта имела больше бутирата (Schnorr et al., 2014). Эта сегрегация в производстве SCFAs может отражать различия в диетических вариациях, связанных с количеством и типом волокон и углеводов, потребляемых обеими общинами. Аналогичным образом, анализ микробиома малавийских, венесуэльских и американских популяций от младенцев до взрослых показал существенные различия, которые были связаны с питанием и культурой (Yatsunenko et al., 2012). Микробиом малавийских и венесуэльских младенцев характеризовался обогащением бактериальных генов, вовлеченных в биосинтез витамина В12, утилизацию гликанов хозяина и катаболизм мочевины, в то время как у американских младенцев наблюдалась повышенная способность к метаболизму фукозы. В том же исследовании были показаны значительные различия в микробных функциях между американскими и малавийскими и венесуэльскими взрослыми, которые соответствовали профилям плотоядных (потребление белка) и травоядных (потребление пищевых волокон) соответственно.

В соответствии с этими наблюдениями, экологические изменения образа жизни, а не генетика хозяина влияют на разнообразие микробиоты кишечника, и индустриализация приводит к значительному истощению видов (Smits et al., 2017). К основным механизмам сокращения разнообразия предлагается отнести использование антибиотиков, клиническую практику (например, кесарево сечение) и санитарию (Sonnenburg and Sonnenburg, 2014). В соответствии с этим понятием, наиболее разнообразный микробиом на сегодняшний день наблюдается у Яномами, коренного населения с ограниченным контактом с промышленно развитым миром (Clemente et al., 2015; Smits et al., 2017). Однако даже в неиндустриальных популяциях людей, имеющих доступ к антибиотикам, таких как сельские жители Папуа-Новой Гвинеи, разнообразие выше, чем на Западе (Martınez et al., 2015). Таким образом, другие факторы окружающей среды, которые различают западные и незападные человеческие популяции, такие как питание, могут быть более важными. Незападные популяции потребляют гораздо менее рафинированные диеты и значительно более высокие пропорции пищевых волокон, предполагая, что этот пищевой компонент способствует обогащению микробиоты. На самом деле, Sonnenburg et al. исследовали последствия недостатка клетчатки (называемой доступными для микробиоты углеводами, MACs - Microbiota-accessible carbohydrates) у мышей, колонизированных человеческой микробиотой, и показали, что диета с низким содержанием MACs привела к резкому снижению микробного разнообразия всего за три поколения, которое невозможно было восстановить при перемещении мышей. к диете с нормальным содержанием MAC (Sonnenburg et al., 2016). Интересно, что они также наблюдали сезонное снижение разнообразия микробиома у охотников-собирателей хадза в Танзании. Состав микробиоты и функции этого сообщества изменялись в зависимости от сезонных изменений и отражали диетические привычки, а также тип потребляемой пищи (Smits et al., 2017). В течение сезона дождей представительство CAZymes в метагеноме, специфичном для углеводов растений, было снижено и было связано с циклом исчезновения-повторного появления специфических OTUs (операционных таксономических единиц), таких как Prevotellaceae, которые теряются в промышленно развитых популяциях. Аналогичные сезонные наблюдения были обнаружены у зимующих бурых медведей, у которых микробы, связанные с утилизацией клетчатки, увеличивались в конце весны и истощались во время зимовки. Обогащение этих бактерий привело к повышению эффективности сбора калорий из богатой клетчаткой диеты (Sommer et al., 2016). Таким образом, периодическое снижение потребления клетчатки, по-видимому, не оказывает длительного воздействия на микробиом (Smits et al., 2017), в то время как длительное снижение потребления клетчатки, как и в западном мире, может привести к постоянному вымиранию важных микробных таксонов, аналогичному результатам у мышей (Sonnenburg et al., 2016).

В дополнение к долгосрочному воздействию диеты на микробиом, как описано выше, сообщества кишечных микробов в течение 24 часов реагируют на резкие изменения в составе макронутриентов (David et al., 2014). В частности, таксоны со способностью разлагать волокна увеличивались, когда люди питались растительной пищей. В соответствии с этим, в недавнем когортном исследовании на людях наблюдали резкую и быструю перестройку микробиома человека в течение 24 часов после снижения потребления углеводов (включая клетчатку) до 30 г / день (Mardinoglu et al., 2018). Как и ожидалось, потеря углеводов резко сократила количество бактерий, разрушающих волокна, в то время как количество Lactococcus, Eggerrthella и Streptococcus увеличилось, что привело к снижению уровня SCFAs (Mardinoglu et al., 2018).

Волокно формирует пищевые сети для бактерий

Диетическое введение клетчатки изменяет нишевую среду в кишечнике, предоставляя субстраты для роста микроорганизмов, позволяя видам микроорганизмов, которые могут использовать эти субстраты, расширять свои популяции (Deehan et al., 2017). Вместе микробиом кишечника содержит 130 гликозидгидролаз, 22 полисахаридлиазы и 16 семейств углеводных эстераз, которые обеспечивают гибкость микробиома для переключения между различными источниками энергии волокон в зависимости от доступности (Flint et al., 2012). Виды, принадлежащие к Firmicutes и Actinobacteria, являются основными ответчиками на пищевые волокна (Deehan et al., 2017), хотя они содержат относительно немного ферментов на организм, метаболизирующих волокна. Однако они, как правило, выполняют более специализированные функции, такие как инициирование сложной деградации субстрата. Например, было показано, что введение RS обогащает Bifidobacterium adolescentis, Ruminoccocus bromii, Eubacterium rectale и Parabacteroides distasonis в подгруппе индивидуумов, зависимых от RS (Martı´nez et al., 2010; Walker et al., 2011). Напротив, потребление галактоолигосахаридов в основном побуждает виды Bifidobacterium, которые обладают ферментативным механизмом, эффективно использовать этот субстрат (Davis et al., 2011). Не только ферментативная способность (в качестве первичного разрушителя волокон) определяет способность микроба извлекать пользу из пищевых волокон, но также его способность «прилипать» к субстрату, переносить условия окружающей среды, измененные через волокно. (например, повышенная кислотность в результате ферментации), а также польза от продуктов расщепления углеводов (вторичные расщепители клетчатки) и метаболитов (через перекрестное кормление) (Deehan et al., 2017). Таким образом, разлагающие первичные волокна могут функционировать как «ключевые камни», которые инициируют использование сложного волокна через то, что можно считать «гильдией» видов (Zhao et al., 2018). Например, R. bromii считается ключевым видом для деградации RS и вносит значительный вклад в производство бутирата в толстой кишке, хотя сам вид не производит бутират. Подобные ключевые виды, вероятно, существуют для других типов пищевых волокон, но еще не идентифицированы.

Влияние пищевых волокон на состав микробиоты проявляет несколько закономерностей. Во-первых, наблюдаемые сдвиги, вызванные неперевариваемыми углеводами у людей, независимо от того, являются ли они принятыми пребиотиками или нет, ограничены определенным числом таксонов (Davis et al., 2011; Martı´nez et al., 2010; Walker et al., 2011). Во-вторых, величина индуцированных изменений может быть существенной, причем конкретные виды составляют более 30% от всех последовательностей, полученных путем ампликонового секвенирования (ампликонное секвенирование относится к сверхглубокому секвенированию продуктов ПЦР для анализа генетических вариаций – ред.) фекальной микробиоты (Davis et al., 2011; Martı´nez et al., 2010; Walker и др., 2011). Однако эти изменения сохраняются только до тех пор, пока субстрат расходуется. В-третьих, микробная реакция на пищевую клетчатку сильно индивидуализирована (Davis et al., 2011; Martin'nez et al., 2010). Причина этой индивидуальности еще не понята. У отдельных людей могут отсутствовать ключевые виды (Ze et al., 2012) или отсутствовать штаммы, обладающие ферментативной способностью использовать специфический субстрат (Zhao et al., 2018).

Микробный метаболизм пищевых волокон и функциональные последствия

Пищевые волокна являются важными источниками энергии для микробиоты слепой кишки и толстой кишки. Анаэробные бактерии в специфических кишечных условиях активируют свой механизм, состоящий из ключевых ферментов и метаболических путей, которые могут метаболизировать сложные углеводы, что приводит к образованию метаболитов, таких как SCFAs.

SCFAs (короткоцепочечные жирные кислоты) - это органические продукты, состоящие в основном из пропионата, бутирата и ацетата. SCFA играют ключевую роль в регуляции метаболизма хозяина, иммунной системы и пролиферации клеток (Koh et al., 2016). SCFAs обнаруживаются в высоких концентрациях в слепой кишке и проксимальном отделе толстой кишки, где они используются в качестве источников энергии в колоноцитах (особенно бутират), но также могут транспортироваться в периферическое кровообращение через воротную вену для воздействия на печень и периферические ткани. Хотя уровни SCFAs в периферическом кровообращении низки, в настоящее время общепризнанно, что они действуют как сигнальные молекулы и регулируют различные биологические процессы в хозяине (Koh et al., 2016).

Низкое потребление клетчатки не только приводит к уменьшению микробного разнообразия и продукции SCFAs, но также сдвигает кишечный микробный метаболизм в сторону использования менее благоприятных субстратов, в частности пищевых и эндогенно поставляемых белков (Cummings and Macfarlane, 1991) и муцинов хозяина  (Desai et al., 2016; Schroeder et al., 2018; Zou et al., 2018), что может нанести вред хозяину. Обеспечение людей-добровольцев диетой с высоким содержанием белка и низким содержанием углеводов не только значительно снизило выработку общих SCFAs и бутирата (Duncan et al., 2007, но также привело к увеличению потенциально вредных метаболитов, полученных в результате ферментации аминокислот, включая жирные кислоты с разветвленной цепью, аммиак, Амины, N-нитрозосоединения, фенольные соединения, включая п-крезол, сульфиды, индольные соединения и сероводород. Цитотоксическая и провоспалительная природа этих метаболитов способствует развитию хронических заболеваний, особенно CRC (Windey et al., 2012). Учитывая компромисс между сахаролитической и протеолитической ферментацией, диета с высоким содержанием клетчатки, вероятно, ингибирует ферментацию белка, противодействуя многим вредным воздействиям мяса и жира, делая эти компоненты пищи менее вредными.

Влияние диеты с низким и высоким содержанием клетчатки на состав, разнообразие и функцию микробиоты кишечника в физиологии организма

Рисунок 1. Влияние диеты с низким и высоким содержанием клетчатки на состав, разнообразие и функцию микробиоты кишечника в физиологии организма

Диета, богатая клетчаткой, способствует поддержанию здоровой кишечной микробиоты, связанной с увеличением разнообразия и функций, таких как производство короткоцепочечных жирных кислот (SCFAs). С индустриализацией диеты, низким потреблением клетчатки и высоким потреблением белка и сахара разнообразие кишечных бактерий уменьшается, а их функция изменяется, в том числе значительно снижается их способность производить SCFAs и связана с появлением хронических воспалительных заболеваний. Высокое потребление клетчатки и производство SCFAs кишечными бактериями усиливают выработку слизи и антимикробных пептидов, а также увеличивают экспрессию белков плотного соединения. Кроме того, SCFAs снижают уровень кислорода и поддерживают функциональную иммунную систему. Эти биологические процессы нарушаются, когда диета смещается в сторону западного образа жизни и может привести к повышенной восприимчивости к инфекциям и ВЗК, а также к нарушению физиологии.

Влияние пищевых волокон и SCFA на хозяина

Производство слизи и уровни содержания кислорода в крови

Эпителий кишечника покрыт и защищен слоем слизи, благодаря чему бактерии отделены от слизистой оболочки (Johansson et al., 2008). Одним из механизмов, используемых хозяином для предотвращения микробных инвазий и восприимчивости к инфекциям, является поддержание хорошо структурированного и неповрежденного слоя слизи. Микробиота кишечника и диета являются двумя важными компонентами для поддержания нормальной структуры и выработки кишечной слизи. Измененная микробиота кишечника, возникающая в результате диеты с низким содержанием волокон, приводит к серьезному ухудшению слоя слизи и может повысить восприимчивость к инфекциям и развитию хронических воспалительных заболеваний (рис. 1) (Desai et al., 2016; Johansson et al. , 2008; Schroeder et al., 2018; Zou et al., 2018).

Пищевые волокна и SCFAs стимулируют выработку и секрецию слизи. Как ацетат, так и бутират поддерживают баланс между образованием и секрецией слизи. Bacteroides thetaiotaomicron, производитель ацетата и пропионата, способствует дифференцировке бокаловидных клеток и экспрессии генов, связанных с муцином. Напротив, Faecalibacterium prausnitzii, являющийся потребителем ацетата и продуцентом бутирата, уменьшает действие ацетата на слизь и предотвращает перепроизводство слизи, тем самым сохраняя соответствующую структуру и состав эпителия кишечника (Wrzosek et al., 2013). Кроме того, пищевые волокна могут также механически стимулировать кишечный эпителий выделять слизь (McRorie and McKeown, 2017).

Длительное отсутствие пищевых волокон повреждает слизистый барьер и связано с повышенным обилием муцин-деградирующих бактерий, таких как Akkermansia muciniphila (Desai et al., 2016). Кроме того, когда диета лишена пищевых волокон, некоторые кишечные бактерии переключают свой метаболизм на использование муциновых гликанов, индуцируя экспрессию генов муцин-деградирующих ферментов (Sonnenburg et al., 2005). В соответствии с этим, кормление мышей западной диетой (с очень низким содержанием клетчатки) увеличивает проницаемость внутреннего слоя слизи и снижает скорость роста, делая слизь проницаемой, и может таким образом увеличить восприимчивость к инфекциям (Schroeder et al., 2018). Интересно, что небольшое количество инулина (1%), пребиотика с бифидогенным эффектом или введения Bifidobacterium longum предотвращало слизистые дефекты. Добавки инулина корректировали проницаемость внутреннего слоя слизи, в то время как добавка B. longum восстанавливала дефект скорости роста слизи, предполагая, что эти два параметра независимы и могут регулироваться различными факторами. Ни введение 1% инулина, ни введение B. longum не улучшали метаболические особенности животных с ожирением. Напротив, высокое потребление инулина (20%) предотвращало вторжение микробиоты, улучшало здоровье кишечника и приводило к уменьшению воспаления низкой степени тяжести, связанного с улучшением метаболических параметров у мышей с ожирением (Zou et al., 2018). Таким образом, представляется, что хотя низких уровней инулина достаточно для восстановления местных эффектов в кишечнике, включая защиту от кишечных инфекций (Desai et al., 2016), для достижения метаболических преимуществ требуются более высокие концентрации, что предполагает наличие отдельных и дозозависимых механизмов. Однако такие высокие дозы инулина, скорее всего, не будут переноситься людьми (рис. 1).

Важное недавнее открытие, сделанное лабораторией Бемлера (B€aumler), показало, что бета-окисление бутирата колоноцитами потребляет кислород и приводит к анаэробной среде в кишечнике (Byndloss et al., 2017). Поскольку производящие бутират бактерии очень чувствительны к кислороду, их обилие уменьшается еще больше, снижая количество продукции бутирата. Эта прямая петля приводит к увеличению люминального уровня кислорода, что позволяет расцветать протеобактериям, таким как Escherichia coli и S. enterica serovar Typhimurium. Этот новый механизм обеспечивает не только объяснение многих патологий, связанных с диетой с низким содержанием клетчатки, но и механистическое понимание того, почему снижение микробного разнообразия наблюдается как у людей, так и у мышей на диете с низким содержанием клетчатки.

Иммунитет

Система Здоровая кишечная микробиота способствует созреванию и развитию иммунной системы (Rescigno, 2014). Одним из таких механизмов являются SCFAs, которые, как известно, способствуют генерации регуляторных Т-клеток толстой кишки (Tregs) в зависимости от GPR43, а также индуцируют ацетилирование гистона H3 (Furusawa et al., 2013; Smith et al., 2013). Соответственно, материнское высоковолокнистое питание во время беременности и лактации модулирует микроокружение тимуса и индуцирует экспрессию аутоиммунного регулятора (Aire), фактора, экспрессируемого в тимусе, первичной лимфоидной ткани, которая необходима для созревания Т-клеток. Потребление материнской клетчатки увеличивало уровень бутирата в крови потомства и способствовало повышению периферических и тимических показателей Treg животных в зависимости от GPR41 (Nakajima et al., 2017). Напротив, диета с высоким содержанием жиров индуцирует преждевременную инволюцию тимуса, выражающуюся в снижении количества тимоцитов и увеличении апоптоза развивающихся популяций Т-клеток (Yang et al., 2009). Эти фенотипы могут помочь объяснить, почему тучные люди ускоряют старение тимуса и изменение первичной архитектуры лимфоидной ткани (Andersen et al., 2016).  

Взятые вместе, эти наблюдения подчеркивают важную роль SCFAs в регулировании и поддержании нормальной функции врожденной и адаптивной иммунной системы, и хотя мы ограничиваем обсуждение несколькими примерами, существует несколько связей между потреблением клетчатки, иммунной системой и заболеванием.

Местное благотворное влияние потребления клетчатки

ВЗК и колоректальный рак (CRC)

Заболеваемость воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) растет в западных странах, и было высказано предположение, что вестернизация рациона и снижение бактериального разнообразия кишечника, особенно уменьшение количества бактерий, продуцирующих бутират, способствуют увеличению распространенности ВЗК (Ott and Schreiber, 2006). В соответствии с этим, низкое потребление клетчатки коррелирует с увеличением заболеваемости болезнью Крона (Hou et al., 2011) и обостряет колит у мышей. Исследуя влияние 40 определенных диет на мышах, Llewellyn et al. продемонстрировали, что диетический белок и волокна оказывают негативное и благоприятное влияние на развитие колита, соответственно. Аналогично, у мышей развился DSS-индуцированный колит, пропорциональный количеству волокон в рационе (Macia et al., 2015). Профилактический эффект волокон может быть обусловлен повышением уровня SCFAs в слепой кишке, особенно бутирата, который, как известно, обладает противовоспалительными свойствами, потенциально через GPR43 (Maslowski et al., 2009).

ВЗК может привести к CRC (Beaugerie and Itzkowitz, 2015), который является третьим наиболее распространенным раком (Johnson et al., 2013). CRC связан с генетическими и экологическими факторами, такими как пищевые привычки, курение и физическая активность (Johnson et al., 2013), и бактерии, продуцирующие бутират, снижаются у пациентов с CRC по сравнению со здоровыми добровольцами (Wang et al., 2012). Снижение потребления пищевых волокон связано с увеличением частоты CRC (Aune et al., 2016). Таким образом, неудивительно, что диеты с низким содержанием жира и высоким содержанием клетчатки, содержащие зерновые продукты, овощи и фрукты, имеют претензии на здоровье, одобренные FDA, для потенциального снижения частоты развития некоторых видов рака. В подтвердение этому, диетическое вмешательство, увеличивающее пищевые волокна у афроамериканцев, изменило микробиом и увеличило бутирогенез, что привело к снижению биомаркеров риска рака (O'Keefe et al., 2015).

Системное благотворное влияние потребления клетчатки

ХОБЛ легких и Астма

Потребление клетчатки и SCFAs не только действуют локально, но также могут влиять на физиологию легких. Пациенты, страдающие тяжелой персистирующей астмой, потребляли больше жира и меньше клетчатки по сравнению со здоровыми контролями (Berthon et al., 2013). Аналогичным образом, проспективное исследование показало обратную зависимость между потреблением зерновых волокон и риском хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) (Raffatellu et al., 2008). У мышей длительное кормление с низким содержанием клетчатки усугубляло аллергическое заболевание дыхательных путей (Trompette et al., 2014), что можно было исправить путем введения пропионата (Trompette et al., 2014). Таким образом, представляется, что увеличение различных заболеваний дыхательных путей может быть связано с микробной ферментацией пищевых волокон.

Ожирение и диабет

Эпидемия ожирения наблюдается как в развивающихся, так и в промышленно развитых странах. Ожирение зависит от ряда факторов, таких как особенности питания и образа жизни, и связано с уменьшением микробного разнообразия, что может отражать снижение потребления клетчатки. В соответствии с этим, проспективное исследование на 120 877 лицах, не страдающих ожирением, показало, что долгосрочная прибавка веса обратно коррелирует с потреблением пищевых волокон, предполагая их роль в ограничении долгосрочной прибавки массы тела (Mozaffarian et al., 2011). Аналогичным образом, высокое потребление клетчатки связано с увеличением микробного разнообразия кишечника и более низким долгосрочным увеличением веса (Menni et al., 2017). Недавнее интервенционное исследование с олигофруктозообогащенным инулином в течение 16 недель у детей с избыточной массой тела и ожирением уменьшило их жировую массу, предполагая, что увеличение потребления ферментируемых волокон может оказывать благотворное влияние на ожирение (Nicolucci et al., 2017).

Ожирение связано с диабетом 2 типа (СД2). В отличие от ожирения, СД2 связан с уменьшением численности бактерий, разлагающих волокна (Karlsson et al., 2013; Qin et al., 2012). Соответственно, диеты с высоким индексом глюкозы (с высоким содержанием усваиваемого крахмала и низким содержанием клетчатки) связаны с повышенным риском диабета (Sluijs et al., 2012). Введение растворимых волокон, таких как олигофруктоза и длинноцепочечный инулин, исправило дисбиоз кишечника, уменьшило прирост массы тела и воспаление слабой степени, и улучшило метаболизм глюкозы, что, по крайней мере, было связано со снижением проницаемости кишечника и эндотоксемии (Cani et al., 2007, 2008). Кроме того, предоставление здоровым добровольцам хлеба на основе ячменных зерен, богатого b-глюканами, улучшило метаболизм глюкозы (Nilsson et al., 2015). Таким образом, заманчиво предположить, что в то время как снижение разнообразия при ожирении вызвано уменьшением потребления клетчатки, отсутствие бактерий, разрушающих клетчатку и производящих бутират, может предрасполагать к СД2.

SCFA-независимый эффект пищевых волокон

До настоящего времени этот обзор был сосредоточен в основном на ферментации волокон до SCFAs, но важно отметить, что микробный метаболизм волокон также имеет дополнительные эффекты. Феруловая кислота (FA) - это фенольное соединение, которое содержится в клеточной стенке растения и служит для повышения его жесткости и прочности. Микробный метаболизм пищевых волокон, например, обнаруженных в отрубях зерновых, приводит к высвобождению FA бактериями, такими как L. fermentum NCIMB 5221, несущими ген эстеразы FA (Tomaro-Duchesneau et al., 2012). В пищеварительном тракте FA может действовать локально, модулируя физиологию кишечника, или переноситься в свободном виде в кровоток, влияя на здоровье системы. FA обладает антиоксидантными и противовоспалительными свойствами и может рассматриваться как потенциальное терапевтическое лечение различных хронических патологий, таких как нейродегенерация, ожирение, диабет и рак. Введение FA стимулирует нейрогенез у мышей, получавших кортикостерон, и было показано, что она предотвращает токсичность, связанную с Аβ, на моделях болезни Альцгеймера (Mori et al., 2013). В модели язвенного колита лечение FA показало противовоспалительные свойства, отраженные в снижении провоспалительного цитокина и повышении уровня IL-10 (Sadar et al., 2016). Кроме того, FA может предотвращать развитие ожирения, вызванного диетой (de Melo et al., 2017), и обладает антидиабетическим эффектом: у крыс с диабетом, получавших это соединение, нормализуется уровень глюкозы и сывороточного инсулина (Narasimhan et al., 2015).

Пищевые волокна могут также связывать различные микро- и макроэлементы, включая ионы, такие как медь, кальций и цинк, и транспортировать их в дистальную кишку, где они высвобождаются, когда волокна метаболизируются бактериями толстой кишки (Bergman et al., 1997). Подкисление посредством производства SCFAs дополнительно увеличивает растворимость и поглощение минералов в толстой кишке (Baye et al., 2017; Trinidad et al., 1997). Некоторые из этих ионов обладают антимикробным действием в определенных условиях и помогают в профилактике кишечных инфекций. Таким образом, мы предполагаем, что способность различных пищевых волокон связывать ионы в кишечнике может служить для создания важных локальных резервуаров. Соответственно, было показано, что цинк способствует метаболической активности кишечной микробиоты отъемных поросят (Højberg et al., 2005), что приводит к улучшению метаболических параметров здоровья. Параллельно, недавнее исследование на цыплятах показало, что диета с дефицитом цинка приводит к снижению разнообразия микробиоты кишечника, связанного со снижением производства SCFAs (Reed et al., 2015). Эти наблюдения показывают, что пищевые волокна могут участвовать в сохранении здоровой экологии кишечника, обеспечивая микроэлементами бактерии и хозяина в дистальном отделе кишечника. Однако некоторые исследования показали, что связывание минералов с пищевыми волокнами может снизить их доступность для хозяина, что может привести к дефициту минералов (Baye et al., 2017). Таким образом, важно определить минеральную связующую способность и влияние на гомеостаз различных волокон.

В дополнение к регулированию биодоступности питательных веществ, как было предложено выше, волокна могут также образовывать платформы для сближения бактерий и биомолекул. Например, конъюгированные желчные кислоты в тонком кишечнике могут связываться с волокнами до того, как они будут деконъюгированы бактериями Bacteroides и Lacotobacillus (Kahlon and Woodruff, 2003). Деконъюгация является предпосылкой для дальнейшей биотрансформации вторичных желчных кислот малообильными бактериями, такими как Clostridium scindens (Reddy et al., 1992). Таким образом, мы предполагаем, что связывание как желчных кислот, так и специфических бактерий с одним и тем же волокном, которое служит платформой, может объяснить, как малообеспеченные бактерии могут служить эффективными трансформаторами биомолекул и таким образом увеличивать производство вторичных желчных кислот. Вторичные желчные кислоты, такие как дезоксихолевые кислоты, обладают рядом физиологически важных эффектов и были положительно связаны как с CRC (Bernstein et al., 2005), так и с улучшенным метаболизмом (Li and Chiang, 2015) (рисунок 2). Эта концепция платформы может быть распространена на дополнительные бактерии и биомолекулы.

Один размер не подходит для всех: количество и персонализация волокна

Роль пищевых волокон в предотвращении и облегчении хронических воспалительных заболеваний у людей широко изучалась в последние годы, хотя результаты интервенционных испытаний часто противоречивы (Buyken et al., 2014). Исследования, проводимые на моделях на животных, обычно оказывают более сильное воздействие, но также используют большее количество волокон по сравнению с уровнями, используемыми в клинических испытаниях на людях, особенно для пребиотиков, чья доза часто в 40 раз выше в расчете на массу тела (Schaafsma and Slavin, 2014). Фактически, доза пищевых волокон, используемая в исследованиях на животных, больше напоминает предполагаемое количество волокон, потребляемых нашими предками до появления сельского хозяйства (>100 г/день) (Eaton et al., 1997). Таким образом, даже дозы клетчатки, которые соответствуют современным диетическим рекомендациям (30 г / день) (Jones, 2014), все еще намного ниже количества клетчатки, поглощенной при формировании симбиоза между нами и микробами (Deehan and Walter, 2016). Известно, что неиндустриальные группы населения, такие как сельские жители Южной Африки и сельские жители Уганды, потребляющие волокна более 50 г / день, в основном свободны от хронических воспалительных заболеваний Самое главное, что переход афроамериканцев на диету "африканского стиля" с 55 г клетчатки обратил маркеры риска CRC всего за 2 недели (O'Keefe et al., 2015). Следовательно, вполне вероятно, что пищевые добавки с клетчаткой ниже этих доз, которые используются практически во всех испытаниях на людях сегодня, являются слишком низкими и физиологически неуместными. Недавние предложения постулируют ежедневное количество клетчатки более 50 г для достижения пользы для здоровья, связанной с волокном (Deehan et al., 2017; O'Keefe, 2018), и соответственно, при вмешательствах человека с содержанием клетчатки более 50 г/сут наблюдалось значительное улучшение оцененных маркеров здоровья (Jenkins et al., 2001; O'Keefe et al., 2015; Педерсен и соавт., 2013; Чжао и др., 2018). Тем не менее, высокое количество клетчатки будет сложно достичь с помощью обычных продуктов питания, но может быть достигнуто путем систематического дополнения питания источниками пищевых волокон (Deehan and Walter, 2016).

SCFA-независимый эффект пищевых волокон в толстой кишке

Рисунок 2. SCFA-независимый эффект пищевых волокон в толстой кишке. Пищевые волокна связывают конъюгированные первичные желчные кислоты (BAs) и могут служить платформой для кишечных бактерий, обладающих гидролазой желчной соли (Bsh), что приводит к образованию неконъюгированных BAs. Они также могут связываться с пищевыми волокнами и дополнительно метаболизироваться специфическими бактериями с активностью 7-альфа-дегидроксилирования, в результате чего образуются вторичные BAs. Тот факт, что пищевые волокна могут связывать вторичные BAs, предполагает, что они могут играть роль в регулировании уровня BAs в кишечнике. Это структурное взаимодействие может модулировать физиологию хозяина либо путем предотвращения накопления токсических BAs, которые могут привести к развитию полипов и колоректального рака (CRC), либо путем увеличения утилизации BAs, которые могут активировать TGR5, чтобы увеличить секрецию глюкагоноподобного пептида 1 (GLP-1). Кроме того, бактериальная деградация пищевых волокон приводит к выделению минералов и фенольных соединений, которые могут поглощаться дистальной кишкой.


Однако существуют опасения, что у современных людей могут возникнуть проблемы с переносом таких высоких доз клетчатки, поскольку ее потребление может привести к нежелательным побочным эффектам, таким как метеоризм, вздутие живота, боли в животе, диарея и запоры (Grabitske and Slavin, 2009), и может таким образом, быть отрицательным для людей с синдромом раздраженного кишечника. Кроме того, несколько недавних исследований с использованием моделей на животных позволяют предположить, что потребление клетчатки и / или их производных метаболитов может оказать негативное влияние на здоровье хозяина при определенных условиях, таких как колит (Miles et al., 2017) и / или CRC (Belcheva et al.., 2014). Несмотря на то, что подавляющие данные свидетельствуют о благотворном влиянии волокон, могут быть случаи, когда требуется осторожность при выработке обобщающих рекомендаций. Следует отметить, что толерантность к клетчатке зависит от индивидуума и часто со временем улучшается, поскольку желудочно-кишечный тракт и микробиота адаптируются к более высоким дозам клетчатки (Mego et al., 2017). Поэтому реалистично, чтобы рацион современных людей обогащался клетчаткой, превышающей 50 г в день, особенно при достаточной акклиматизации, и если потребляются более медленно ферментирующие полисахариды, такие как RS, арабиноксилан, камедь акации и устойчивый мальтодекстрин, поскольку эти типы волокон лучше переносится в более высоких дозах, чем более быстрые ферментирующие олигосахариды, такие как олигофруктоза или галактоолигосахариды (Deehan and Walter, 2016). Для будущих применений можно использовать определенные типы волокон индивидуально (в соответствии с профилем микробиоты), чтобы уменьшить серьезность побочных эффектов и увеличить физиологическую пользу для хозяина.

Несоответствия в испытаниях с участием человека также могут быть вызваны тем, что реакция кишечной микробиоты человека на пищевые волокна сильно индивидуализирована (Davis et al., 2011; Martı´nez et al., 2010). Отсутствие ключевых видов у отдельных лиц, отсутствие функциональных «гильдий», способных оценить клетчатку, и / или отсутствие штаммов, которые могут использовать определенные источники клетчатки, могут объяснить, почему в некоторых исследованиях наблюдается сегрегация в профилях реакции пациентов во время диетического вмешательства (Deehan et al., 2017). Сопоставление волокон с микробиотой может оказывать более благоприятное воздействие на хозяина, особенно если отсутствие у субъекта ключевых видов приводит к отсутствию ответа. Это было продемонстрировано в недавнем исследовании, показавшем, что добавление BKB (хлеба на ячменном зерне) не приводило к улучшению метаболизма у всех здоровых людей. Лица, которые показали улучшенный метаболический профиль после 3 дней потребления BKB, имели более высокое соотношение Prevotella / Bacteriodes с обогащением Prevotella copri, что отражает способность разлагать сложные углеводы (Kovatcheva-Datchary et al., 2015). Интересно отметить, что способность использовать волокна варьирует в зависимости от микробиоты кишечника, в которой преобладает Prevotella, и Bacteroides. Превотелладоминированные бактерии продуцируют более высокие уровни и различные пропорции SCFAs по сравнению с микробиотой, в которой преобладают бактероиды (Chen et al., 2017). Параллельно, очень изящное исследование, проведенное на 800 человеках, представляющих взрослую недиабетическую популяцию, показало, что постпрандиальный глюкозный ответ (PPGR) сильно различался между людьми, которые потребляли одну и ту же стандартизированную еду. PPGR коррелировал с некоторыми особенностями микробиоты, подчеркивая важность взаимодействия диета-микробиота и его влияние на метаболизм хозяина. Алгоритм, использующий клинические и микробиотические профили в качестве входных данных, продемонстрировал, что PPGR каждого человека можно прогнозировать и что индивидуальное диетическое вмешательство на основе их предиктора может привести к улучшению метаболизма глюкозы, включая более низкий PPGR (Zeevi et al., 2015).

Заключительные замечания

В заключение следует отметить, что пищевые волокна могут считаться ключевыми наследственными соединениями, которые сохраняют экологию кишечника, особенно регулируя макроэлементы и физиологию хозяина. Скрининг новых волокон, как экстрагированных, так и очищенных из пищи, а также селективно модифицированных или синтезированных, на их потенциал в качестве пребиотиков следующего поколения и определение эффективных стратегий для повторного введения большого количества волокон с целью пополнения кишечного микробиома существенными отсутствующими микробами, станет следующей проблемой, которая окажет значительное влияние на заболевания кишечника, связанные с микробиотой человека. Наконец, лучшее понимание взаимодействий между диетой и микробиотой поможет разработать индивидуальный подход к питанию, который будет направлен на более эффективное снижение частоты хронических воспалительных заболеваний.

P.S. Заметим, что в рационе важен также и баланс по видам ПВ. Отсутствие растворимых пищевых волокон в рационе питания при наличии только нерастворимых ПВ может оказать неблагоприятный эффект в плане набора веса (ожирения), что никак не соответствует общепринятому представлению об исключительной пользе любых ПВ (См.: Benoit Chassaing, et al. Lack of soluble fiber drives diet-induced adiposity in mice. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2015 Oct 1; 309(7): G528–G541). Именно проблематике определения баланса, количества и нормы персонализированного потребления определенных видов ПВ и была посвящена данная статья – ред.

Микробная ферментация резистентного крахмала в толстом кишечнике и выход бутирата ()

К разделу: Пищевые волокна

По теме см. также:

Общая информация:

Дополнительно:

Источник: Kassem Makki, Edward C. Deehan, Jens Walter, Fredrik B€ackhed. The Impact of Dietary Fiber on Gut Microbiota in Host Health and Disease. Cell Host & Microbe 23, June 13, 2018

Литература:

  1. Andersen, C.J., Murphy, K.E., and Fernandez, M.L. (2016). Impact of obesity and metabolic syndrome on immunity. Adv. Nutr. 7, 66–75.
  2. Aune, D., Keum, N., Giovannucci, E., Fadnes, L.T., Boffetta, P., Greenwood, D.C., Tonstad, S., Vatten, L.J., Riboli, E., and Norat, T. (2016). Whole grain consumption and risk of cardiovascular disease, cancer, and all cause and cause specific mortality: systematic review and dose-response meta-analysis of prospective studies. BMJ 353, i2716.
  3. B€ackhed, F., Ding, H., Wang, T., Hooper, L.V., Koh, G.Y., Nagy, A., Semenkovich, C.F., and Gordon, J.I. (2004). The gut microbiota as an environmental factor that regulates fat storage. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101, 15718–15723.
  4. Baye, K., Guyot, J.P., and Mouquet-Rivier, C. (2017). The unresolved role of dietary fibers on mineral absorption. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 57, 949–957.
  5. Beaugerie, L., and Itzkowitz, S.H. (2015). Cancers complicating inflammatory bowel disease. N. Engl. J. Med. 373, 195.
  6. Belcheva, A., Irrazabal, T., Robertson, S.J., Streutker, C., Maughan, H., Rubino, S., Moriyama, E.H., Copeland, J.K., Surendra, A., Kumar, S., et al. (2014). Gut microbial metabolism drives transformation of MSH2-deficient colon epithelial cells. Cell 158, 288–299.
  7. Bergman, C.J., Gualberto, D.G., and Weber, C.W. (1997). Mineral binding capacity of dephytinized insoluble fiber from extruded wheat, oat and rice brans. Plant Foods Hum. Nutr. 51, 295–310.
  8. Bernstein, H., Bernstein, C., Payne, C.M., Dvorakova, K., and Garewal, H. (2005). Bile acids as carcinogens in human gastrointestinal cancers. Mutat. Res. 589, 47–65.
  9. Berthon, B.S., Macdonald-Wicks, L.K., Gibson, P.G., and Wood, L.G. (2013). Investigation of the association between dietary intake, disease severity and airway inflammation in asthma. Respirology 18, 447–454.
  10. Bindels, L.B., Delzenne, N.M., Cani, P.D., and Walter, J. (2015). Towards a more comprehensive concept for prebiotics. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 12, 303–310.
  11. Buyken, A.E., Goletzke, J., Joslowski, G., Felbick, A., Cheng, G., Herder, C., and Brand-Miller, J.C. (2014). Association between carbohydrate quality and inflammatory markers: systematic review of observational and interventional studies. Am. J. Clin. Nutr. 99, 813–833.
  12. Byndloss, M.X., Olsan, E.E., Rivera-Cha´ vez, F., Tiffany, C.R., Cevallos, S.A., Lokken, K.L., Torres, T.P., Byndloss, A.J., Faber, F., Gao, Y., et al. (2017). Microbiota-activated PPAR-g signaling inhibits dysbiotic Enterobacteriaceae expansion. Science 357, 570–575.
  13. Cani, P.D., Neyrinck, A.M., Fava, F., Knauf, C., Burcelin, R.G., Tuohy, K.M., Gibson, G.R., and Delzenne, N.M. (2007). Selective increases of bifidobacteria in gut microflora improve high-fat-diet-induced diabetes in mice through a mechanism associated with endotoxaemia. Diabetologia 50, 2374–2383.
  14. Cani, P.D., Bibiloni, R., Knauf, C., Waget, A., Neyrinck, A.M., Delzenne, N.M., and Burcelin, R. (2008). Changes in gut microbiota control metabolic endotoxemia- induced inflammation in high-fat diet-induced obesity and diabetes in mice. Diabetes 57, 1470–1481.
  15. Chen, T., Long, W., Zhang, C., Liu, S., Zhao, L., and Hamaker, B.R. (2017). Fiber- utilizing capacity varies in Prevotella- versus Bacteroides-dominated gut microbiota. Sci. Rep. 7, 2594.
  16. Clemente, J.C., Pehrsson, E.C., Blaser, M.J., Sandhu, K., Gao, Z., Wang, B., Magris, M., Hidalgo, G., Contreras, M., Noya-Alarco´ n, O´ ., et al. (2015). The microbiome of uncontacted Amerindians. Sci. Adv. 1, e1500183.
  17. Cummings, J.H., and Macfarlane, G.T. (1991). The control and consequences of bacterial fermentation in the human colon. J. Appl. Bacteriol. 70, 443–459.
  18. David, L.A., Maurice, C.F., Carmody, R.N., Gootenberg, D.B., Button, J.E., Wolfe, B.E., Ling, A.V., Devlin, A.S., Varma, Y., Fischbach, M.A., et al. (2014). Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature 505, 559–563.
  19. Davis, L.M., Martı´nez, I., Walter, J., Goin, C., and Hutkins, R.W. (2011). Barcoded pyrosequencing reveals that consumption of galactooligosaccharides results in a highly specific bifidogenic response in humans. PLoS One 6, e25200.
  20. De Filippo, C., Cavalieri, D., Di Paola, M., Ramazzotti, M., Poullet, J.B., Massart, S., Collini, S., Pieraccini, G., and Lionetti, P. (2010). Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107, 14691–14696.
  21. De Filippo, C., Di Paola, M., Ramazzotti, M., Albanese, D., Pieraccini, G., Banci, E., Miglietta, F., Cavalieri, D., and Lionetti, P. (2017). Diet, environments, and gut microbiota. a preliminary investigation in children living in rural and urban Burkina Faso and Italy. Front. Microbiol. 8, 1979.
  22. de Melo, T.S., Lima, P.R., Carvalho, K.M., Fontenele, T.M., Solon, F.R., Tome´ , A.R., de Lemos, T.L., da Cruz Fonseca, S.G., Santos, F.A., Rao, V.S., and de Queiroz, M.G. (2017). Ferulic acid lowers body weight and visceral fat accumulation via modulation of enzymatic, hormonal and inflammatory changes in a mouse model of high-fat diet-induced obesity. Braz. J. Med. Biol. Res. 50, e5630.
  23. Deehan, E.C., and Walter, J. (2016). The fiber gap and the disappearing gut microbiome: implications for human nutrition. Trends Endocrinol. Metab. 27, 239–242.
  24. Deehan, E.C., Duar, R.M., Armet, A.M., Perez-Mun˜ oz, M.E., Jin, M., and Walter, J. (2017). Modulation of the gastrointestinal microbiome with nondigestible fermentable carbohydrates to improve human health. Microbiol. Spectr. 5, https://doi.org/10.1128/microbiolspec.BAD-0019-2017.
  25. Desai, M.S., Seekatz, A.M., Koropatkin, N.M., Kamada, N., Hickey, C.A., Wolter, M., Pudlo, N.A., Kitamoto, S., Terrapon, N., Muller, A., et al. (2016). A dietary fiber-deprived gut microbiota degrades the colonic mucus barrier and enhances pathogen susceptibility. Cell 167, 1339–1353.e21.
  26. Duncan, S.H., Belenguer, A., Holtrop, G., Johnstone, A.M., Flint, H.J., and Lobley, G.E. (2007). Reduced dietary intake of carbohydrates by obese subjects results in decreased concentrations of butyrate and butyrate-producing bacteria in feces. Appl. Environ. Microbiol. 73, 1073–1078.
  27. Eaton, S.B., Eaton, S.B., 3rd, and Konner, M.J. (1997). Paleolithic nutrition revisited: a twelve-year retrospective on its nature and implications. Eur. J. Clin. Nutr. 51, 207–216.
  28. Flint, H.J., Scott, K.P., Duncan, S.H., Louis, P., and Forano, E. (2012). Microbial degradation of complex carbohydrates in the gut. Gut Microbes 3, 289–306.
  29. Furusawa, Y., Obata, Y., Fukuda, S., Endo, T.A., Nakato, G., Takahashi, D., Nakanishi, Y., Uetake, C., Kato, K., Kato, T., et al. (2013). Commensal microbe-derived butyrate induces the differentiation of colonic regulatory T cells. Nature 504, 446–450.
  30. Grabitske, H.A., and Slavin, J.L. (2009). Gastrointestinal effects of low-digestible carbohydrates. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 49, 327–360.
  31. Hand, T.W., Vujkovic-Cvijin, I., Ridaura, V.K., and Belkaid, Y. (2016). Linking the microbiota, chronic disease, and the immune system. Trends Endocrinol. Metab. 27, 831–843.
  32. Højberg, O., Canibe, N., Poulsen, H.D., Hedemann, M.S., and Jensen, B.B. (2005). Influence of dietary zinc oxide and copper sulfate on the gastrointestinal ecosystem in newly weaned piglets. Appl. Environ. Microbiol. 71, 2267–2277.
  33. Hou, J.K., Abraham, B., and El-Serag, H. (2011). Dietary intake and risk of developing inflammatory bowel disease: a systematic review of the literature. Am. J. Gastroenterol. 106, 563–573.
  34. Jenkins, D.J., Kendall, C.W., Popovich, D.G., Vidgen, E., Mehling, C.C., Vuksan, V., Ransom, T.P., Rao, A.V., Rosenberg-Zand, R., Tariq, N., et al. (2001). Effect of a very-high-fiber vegetable, fruit, and nut diet on serum lipids and colonic function. Metabolism 50, 494–503.
  35. Johansson, M.E., Phillipson, M., Petersson, J., Velcich, A., Holm, L., and Hansson, G.C. (2008). The inner of the two Muc2 mucin-dependent mucus layers in colon is devoid of bacteria. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 15064–15069.
  36. Johnson, C.M., Wei, C., Ensor, J.E., Smolenski, D.J., Amos, C.I., Levin, B., and Berry, D.A. (2013). Meta-analyses of colorectal cancer risk factors. Cancer Causes Control 24, 1207–1222.
  37. Jones, J.M. (2014). CODEX-aligned dietary fiber definitions help to bridge the ‘fiber gap’. Nutr. J. 13, 34.
  38. Kahlon, T.S., and Woodruff, C.L. (2003). In vitro binding of bile acids by rice bran, oat bran, barley and b-glucan enriched barley. Cereal Chem. 80, 260–263.
  39. Karlsson, F.H., Tremaroli, V., Nookaew, I., Bergstro¨ m, G., Behre, C.J., Fagerberg, B., Nielsen, J., and B€ackhed, F. (2013). Gut metagenome in European women with normal, impaired and diabetic glucose control. Nature 498, 99–103.
  40. Koh, A., De Vadder, F., Kovatcheva-Datchary, P., and B€ackhed, F. (2016). From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. Cell 165, 1332–1345.
  41. Kovatcheva-Datchary, P., Nilsson, A., Akrami, R., Lee, Y.S., De Vadder, F., Arora, T., Hallen, A., Martens, E., Bjo¨ rck, I., and B€ackhed, F. (2015). Dietary fiberinduced improvement in glucose metabolism is associated with increased abundance of Prevotella. Cell Metab. 22, 971–982.
  42. Li, T., and Chiang, J.Y. (2015). Bile acids as metabolic regulators. Curr. Opin. Gastroenterol. 31, 159–165.
  43. Logan, A.C., Jacka, F.N., and Prescott, S.L. (2016). Immune-microbiota interactions: dysbiosis as a global health issue. Curr. Allergy Asthma Rep. 16, 13.
  44. Lovegrove, A., Edwards, C.H., De Noni, I., Patel, H., El, S.N., Grassby, T., Zielke, C., Ulmius, M., Nilsson, L., Butterworth, P.J., et al. (2017). Role of polysaccharides in food, digestion, and health. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 57, 237–253.
  45. Macia, L., Tan, J., Vieira, A.T., Leach, K., Stanley, D., Luong, S., Maruya, M., Ian McKenzie, C., Hijikata, A., Wong, C., et al. (2015). Metabolite-sensing receptors GPR43 and GPR109A facilitate dietary fibre-induced gut homeostasis through regulation of the inflammasome. Nat. Commun. 6, 6734.
  46. Mardinoglu, A., Wu, H., Bjornson, E., Zhang, C., Hakkarainen, A., R€as€anen, S.M., Lee, S., Mancina, R.M., Bergentall, M., Pietil€ainen, K.H., et al. (2018). An integrated understanding of the rapid metabolic benefits of a carbohydrate- restricted diet on hepatic steatosis in humans. Cell Metab. 27, 559–571.e5.
  47. Martı´nez, I., Kim, J., Duffy, P.R., Schlegel, V.L., and Walter, J. (2010). Resistant starches types 2 and 4 have differential effects on the composition of the fecal microbiota in human subjects. PLoS One 5, e15046.
  48. Martı´nez, I., Stegen, J.C., Maldonado-Go´ mez, M.X., Eren, A.M., Siba, P.M., Greenhill, A.R., and Walter, J. (2015). The gut microbiota of rural papua new guineans: composition, diversity patterns, and ecological processes. Cell Rep. 11, 527–538.
  49. Maslowski, K.M., Vieira, A.T., Ng, A., Kranich, J., Sierro, F., Yu, D., Schilter, H.C., Rolph, M.S., Mackay, F., Artis, D., et al. (2009). Regulation of inflammatory responses by gut microbiota and chemoattractant receptor GPR43. Nature 461, 1282–1286.
  50. McRorie, J.W., Jr., and McKeown, N.M. (2017). Understanding the physics of functional fibers in the gastrointestinal tract: an evidence-based approach to resolving enduring misconceptions about insoluble and soluble fiber. J. Acad. Nutr. Diet. 117, 251–264.
  51. Mego, M., Accarino, A., Tzortzis, G., Vulevic, J., Gibson, G., Guarner, F., and Azpiroz, F. (2017). Colonic gas homeostasis: Mechanisms of adaptation following HOST-G904 galactooligosaccharide use in humans. Neurogastroenterol. Motil. 29, https://doi.org/10.1111/nmo.13080.
  52. Menni, C., Jackson, M.A., Pallister, T., Steves, C.J., Spector, T.D., and Valdes, A.M. (2017). Gut microbiome diversity and high-fibre intake are related to lower long-term weight gain. Int. J. Obes. 41, 1099–1105.
  53. Miles, J.P., Zou, J., Kumar, M.V., Pellizzon, M., Ulman, E., Ricci, M., Gewirtz, A.T., and Chassaing, B. (2017). Supplementation of low- and high-fat diets with fermentable fiber exacerbates severity of DSS-induced acute colitis. Inflamm. Bowel Dis. 23, 1133–1143.
  54. Mori, T., Koyama, N., Guillot-Sestier, M.V., Tan, J., and Town, T. (2013). Ferulic acid is a nutraceutical b-secretase modulator that improves behavioral impairment and alzheimer-like pathology in transgenic mice. PLoS One 8, e55774.
  55. Mozaffarian, D., Hao, T., Rimm, E.B., Willett, W.C., and Hu, F.B. (2011). Changes in diet and lifestyle and long-term weight gain in women and men. N. Engl. J. Med. 364, 2392–2404.
  56. Nakajima, A., Kaga, N., Nakanishi, Y., Ohno, H., Miyamoto, J., Kimura, I., Hori, S., Sasaki, T., Hiramatsu, K., Okumura, K., et al. (2017). Maternal high fiber diet during pregnancy and lactation influences regulatory T cell differentiation in offspring in mice. J. Immunol. 199, 3516–3524.
  57. Narasimhan, A., Chinnaiyan, M., and Karundevi, B. (2015). Ferulic acid exerts its antidiabetic effect by modulating insulin-signalling molecules in the liver of high-fat diet and fructose-induced type-2 diabetic adult male rat. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 40, 769–781.
  58. Nicolucci, A.C., Hume, M.P., Martı´nez, I., Mayengbam, S., Walter, J., and Reimer, R.A. (2017). Prebiotics reduce body fat and alter intestinal microbiota in children who are overweight or with obesity. Gastroenterology 153, 711–722.
  59. Nilsson, A.C., Johansson-Boll, E.V., and Bjo¨ rck, I.M. (2015). Increased gut hormones and insulin sensitivity index following a 3-d intervention with a barley kernel-based product: a randomised cross-over study in healthy middleaged subjects. Br. J. Nutr. 114, 899–907.
  60. O’Keefe, S.J.D. (2018). The need to reassess dietary fiber requirements in healthy and critically ill patients. Gastroenterol. Clin. North Am. 47, 219–229.
  61. O’Keefe, S.J., Li, J.V., Lahti, L., Ou, J., Carbonero, F., Mohammed, K., Posma, J.M., Kinross, J., Wahl, E., Ruder, E., et al. (2015). Fat, fibre and cancer risk in African Americans and rural Africans. Nat. Commun. 6, 6342.
  62. Ott, S.J., and Schreiber, S. (2006). Reduced microbial diversity in inflammatory bowel diseases. Gut 55, 1207.
  63. Pedersen, C., Lefevre, S., Peters, V., Patterson, M., Ghatei, M.A., Morgan, L.M., and Frost, G.S. (2013). Gut hormone release and appetite regulation in healthy non-obese participants following oligofructose intake. A dose-escalation study. Appetite 66, 44–53.
  64. Qin, J., Li, Y., Cai, Z., Li, S., Zhu, J., Zhang, F., Liang, S., Zhang, W., Guan, Y., Shen, D., et al. (2012). A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes. Nature 490, 55–60.
  65. Raffatellu, M., Santos, R.L., Verhoeven, D.E., George, M.D., Wilson, R.P., Winter, S.E., Godinez, I., Sankaran, S., Paixao, T.A., Gordon, M.A., et al. (2008). Simian immunodeficiency virus-induced mucosal interleukin-17 deficiency promotes Salmonella dissemination from the gut. Nat. Med. 14, 421–428.
  66. Reddy, B.S., Engle, A., Simi, B., and Goldman, M. (1992). Effect of dietary fiber on colonic bacterial enzymes and bile acids in relation to colon cancer. Gastroenterology 102, 1475–1482.
  67. Reed, S., Neuman, H., Moscovich, S., Glahn, R.P., Koren, O., and Tako, E. (2015). Chronic zinc deficiency alters chick gut microbiota composition and function. Nutrients 7, 9768–9784.
  68. Rescigno, M. (2014). Intestinal microbiota and its effects on the immune system. Cell. Microbiol. 16, 1004–1013.
  69. Sadar, S.S., Vyawahare, N.S., and Bodhankar, S.L. (2016). Ferulic acid ameliorates TNBS-induced ulcerative colitis through modulation of cytokines, oxidative stress, iNOs, COX-2, and apoptosis in laboratory rats. EXCLI J. 15, 482–499.
  70. Schaafsma, G., and Slavin, J.L. (2014). Significance of inulin fructans in the human diet. Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 14, 37–47.
  71. Schnorr, S.L., Candela, M., Rampelli, S., Centanni, M., Consolandi, C., Basaglia, G., Turroni, S., Biagi, E., Peano, C., Severgnini, M., et al. (2014). Gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers. Nat. Commun. 5, 3654.
  72. Schroeder, B.O., and B€ackhed, F. (2016). Signals from the gut microbiota to distant organs in physiology and disease. Nat. Med. 22, 1079–1089.
  73. Schroeder, B.O., Birchenough, G.M.H., Sta° hlman, M., Arike, L., Johansson, M.E.V., Hansson, G.C., and B€ackhed, F. (2018). Bifidobacteria or fiber protects against diet-induced microbiota mediated colonic mucus deterioration. Cell Host Microbe 23, 27–40.e7.
  74. Schwarzer, M., Makki, K., Storelli, G., Machuca-Gayet, I., Srutkova, D., Hermanova, P., Martino, M.E., Balmand, S., Hudcovic, T., Heddi, A., et al. (2016). Lactobacillus plantarum strain maintains growth of infant mice during chronic undernutrition. Science 351, 854–857.
  75. Sluijs, I., Forouhi, N.G., Beulens, J.W., van der Schouw, Y.T., Agnoli, C., Arriola, L., Balkau, B., Barricarte, A., Boeing, H., Bueno-de-Mesquita, H.B., et al.; InterAct Consortium (2012). The amount and type of dairy product intake and incident type 2 diabetes: results from the EPIC-InterAct Study. Am. J. Clin. Nutr. 96, 382–390.
  76. Smith, P.M., Howitt, M.R., Panikov, N., Michaud, M., Gallini, C.A., Bohlooly-Y, M., Glickman, J.N., and Garrett, W.S. (2013). The microbial metabolites, shortchain fatty acids, regulate colonic Treg cell homeostasis. Science 341, 569–573.
  77. Smits, S.A., Leach, J., Sonnenburg, E.D., Gonzalez, C.G., Lichtman, J.S., Reid, G., Knight, R., Manjurano, A., Changalucha, J., Elias, J.E., et al. (2017). Seasonal cycling in the gut microbiome of the Hadza hunter-gatherers of Tanzania. Science 357, 802–806.
  78. Sommer, F., Sta° hlman, M., Ilkayeva, O., Arnemo, J.M., Kindberg, J., Josefsson, J., Newgard, C.B., Fro¨ bert, O., and B€ackhed, F. (2016). The gut microbiota modulates energy metabolism in the hibernating brown bear Ursus arctos. Cell Rep. 14, 1655–1661.
  79. Sonnenburg, E.D., and Sonnenburg, J.L. (2014). Starving our microbial self: the deleterious consequences of a diet deficient in microbiota-accessible carbohydrates. Cell Metab. 20, 779–786.
  80. Sonnenburg, J.L., Xu, J., Leip, D.D., Chen, C.H., Westover, B.P., Weatherford, J., Buhler, J.D., and Gordon, J.I. (2005). Glycan foraging in vivo by an intestineadapted bacterial symbiont. Science 307, 1955–1959.
  81. Sonnenburg, E.D., Smits, S.A., Tikhonov, M., Higginbottom, S.K., Wingreen, N.S., and Sonnenburg, J.L. (2016). Diet-induced extinctions in the gut microbiota compound over generations. Nature 529, 212–215.
  82. Stephen, A.M., Champ, M.M., Cloran, S.J., Fleith, M., van Lieshout, L., Mejborn, H., and Burley, V.J. (2017). Dietary fibre in Europe: current state of knowledge on definitions, sources, recommendations, intakes and relationships to health. Nutr. Res. Rev. 30, 149–190.
  83. Tomaro-Duchesneau, C., Saha, S., Malhotra, M., Coussa-Charley, M., Kahouli, I., Jones, M.L., Labbe´ , A., and Prakash, S. (2012). Probiotic ferulic acid esterase active Lactobacillus fermentum NCIMB 5221 APA microcapsules for oral delivery: preparation and in vitro characterization. Pharmaceuticals (Basel) 5, 236–248.
  84. Trinidad, T.P., Wolever, T.M., and Thompson, L.U. (1997). Effect of short chain fatty acids on calcium absorption in humans. Adv. Exp. Med. Biol. 427, 183–189.
  85. Trompette, A., Gollwitzer, E.S., Yadava, K., Sichelstiel, A.K., Sprenger, N., Ngom-Bru, C., Blanchard, C., Junt, T., Nicod, L.P., Harris, N.L., and Marsland, B.J. (2014). Gut microbiota metabolism of dietary fiber influences allergic airway disease and hematopoiesis. Nat. Med. 20, 159–166.
  86. Walker, A.W., Ince, J., Duncan, S.H., Webster, L.M., Holtrop, G., Ze, X., Brown, D., Stares, M.D., Scott, P., Bergerat, A., et al. (2011). Dominant and dietresponsive groups of bacteria within the human colonic microbiota. ISME J. 5, 220–230.
  87. Walter, J., Britton, R.A., and Roos, S. (2011). Host-microbial symbiosis in the vertebrate gastrointestinal tract and the Lactobacillus reuteri paradigm. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108 (Suppl 1 ), 4645–4652.
  88. Wang, T., Cai, G., Qiu, Y., Fei, N., Zhang, M., Pang, X., Jia, W., Cai, S., and Zhao, L. (2012). Structural segregation of gut microbiota between colorectal cancer patients and healthy volunteers. ISME J. 6, 320–329.
  89. Windey, K., De Preter, V., and Verbeke, K. (2012). Relevance of protein fermentation to gut health. Mol. Nutr. Food Res. 56, 184–196.
  90. Wrzosek, L., Miquel, S., Noordine, M.L., Bouet, S., Joncquel Chevalier-Curt, M., Robert, V., Philippe, C., Bridonneau, C., Cherbuy, C., Robbe-Masselot, C., et al. (2013). Bacteroides thetaiotaomicron and Faecalibacterium prausnitzii influence the production of mucus glycans and the development of goblet cells in the colonic epithelium of a gnotobiotic model rodent. BMC Biol. 11, 61.
  91. Wu, G.D., Chen, J., Hoffmann, C., Bittinger, K., Chen, Y.Y., Keilbaugh, S.A., Bewtra, M., Knights, D., Walters, W.A., Knight, R., et al. (2011). Linking longterm dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science 334, 105–108.
  92. Yang, H., Youm, Y.H., Vandanmagsar, B., Rood, J., Kumar, K.G., Butler, A.A., and Dixit, V.D. (2009). Obesity accelerates thymic aging. Blood 114, 3803–3812.
  93. Yatsunenko, T., Rey, F.E., Manary, M.J., Trehan, I., Dominguez-Bello, M.G., Contreras, M., Magris, M., Hidalgo, G., Baldassano, R.N., Anokhin, A.P., et al. (2012). Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature 486, 222–227.
  94. Ze, X., Duncan, S.H., Louis, P., and Flint, H.J. (2012). Ruminococcus bromii is a keystone species for the degradation of resistant starch in the human colon. ISME J. 6, 1535–1543.
  95. Zeevi, D., Korem, T., Zmora, N., Israeli, D., Rothschild, D., Weinberger, A., Ben-Yacov, O., Lador, D., Avnit-Sagi, T., Lotan-Pompan, M., et al. (2015). Personalized nutrition by prediction of glycemic responses. Cell 163, 1079–1094.
  96. Zhao, L., Zhang, F., Ding, X., Wu, G., Lam, Y.Y., Wang, X., Fu, H., Xue, X., Lu, C., Ma, J., et al. (2018). Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes. Science 359, 1151–1156.
  97. Zou, J., Chassaing, B., Singh, V., Pellizzon, M., Ricci, M., Fythe, M.D., Kumar, M.V., and Gewirtz, A.T. (2018). Fiber-mediated nourishment of gut microbiota protects against diet-induced obesity by restoring IL-22-mediated colonic health. Cell Host Microbe 23, 41–53.e4.

Будьте здоровы!

 

ССЫЛКИ К РАЗДЕЛУ О ПРЕПАРАТАХ ПРОБИОТИКАХ

  1. ПРОБИОТИКИ
  2. ДОМАШНИЕ ЗАКВАСКИ
  3. БИФИКАРДИО
  4. КОНЦЕНТРАТ БИФИДОБАКТЕРИЙ ЖИДКИЙ
  5. ПРОПИОНИКС
  6. ЙОДПРОПИОНИКС
  7. СЕЛЕНПРОПИОНИКС
  8. БИФИДОБАКТЕРИИ
  9. ПРОПИОНОВОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ
  10. ПРОБИОТИКИ И ПРЕБИОТИКИ
  11. СИНБИОТИКИ
  12. АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА
  13. АНТИОКСИДАНТНЫЕ ФЕРМЕНТЫ
  14. АНТИМУТАГЕННАЯ АКТИВНОСТЬ
  15. МИКРОФЛОРА КИШЕЧНОГО ТРАКТА
  16. МИКРОФЛОРА И ФУНКЦИИ МОЗГА
  17. ПРОБИОТИКИ И ХОЛЕСТЕРИН
  18. ПРОБИОТИКИ ПРОТИВ ОЖИРЕНИЯ
  19. МИКРОФЛОРА И САХАРНЫЙ ДИАБЕТ
  20. ПРОБИОТИКИ и ИММУНИТЕТ
  21. ПРОБИОТИКИ и ГРУДНЫЕ ДЕТИ
  22. ДИСБАКТЕРИОЗ
  23. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ
  24. ПРОБИОТИКИ С ПНЖК
  25. ВИТАМИННЫЙ СИНТЕЗ
  26. АМИНОКИСЛОТНЫЙ СИНТЕЗ
  27. АНТИМИКРОБНЫЕ СВОЙСТВА
  28. СИНТЕЗ ЛЕТУЧИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ
  29. СИНТЕЗ БАКТЕРИОЦИНОВ
  30. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ
  31. АЛИМЕНТАРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
  32. ПРОБИОТИКИ ДЛЯ СПОРТСМЕНОВ
  33. ПРОИЗВОДСТВО ПРОБИОТИКОВ
  34. ЗАКВАСКИ ДЛЯ ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
  35. НОВОСТИ