Ксантановая камедь снижает риск диабета 2-го типа

Ксантановая камедь снижает риск диабета второго типа

Загуститель жидкости на основе ксантановой камеди снижает уровень глюкозы в крови

Исследование показало, что загуститель жидкости на основе ксантановой камеди снижает уровень глюкозы в крови после приема пищи, что связано с увеличением экспрессии Glp1 и Glp1r в подвздошной кишке и изменением микробиома кишечника.

Прим. ред.: Glp1 и Glp1r – это гены, отвечающие за выработку глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1) и рецептора GLP-1 (GLP 1R), соответственно.

• Глюкагоноподобный пептид-1 (GLP-1) - инсулинотропный постпрандиальный пептидный гормон из семейства инкретина.
• Рецептора глюкагоноподобного пептида-1 (GLP 1R) представляет собой рецепторный белок, обнаруженный в бета-клетках поджелудочной железы и нейронах головного мозга. Он участвует в контроле уровня сахара в крови путем усиления секреции инсулина.

Сахарный диабет 2 типа (СД2) является довольно частым заболеванием образа жизни, которое распространено во всем мире. Нередко СД2 может приводить к осложнениям, таким как заболевания сердца, и повышенному риску смерти, но профилактические меры, такие как здоровое питание, могут снизить эти риски. Исследование, проведенное в Японии, показало, что загуститель жидкости на основе ксантановой камеди может снизить уровень глюкозы в крови после еды (т.е. постпрандиальный уровень глюкозы).

Прим. ред.: Ксантановая камедь (ксантан) — природное химическое соединение (C₃₅H₄₉O₂₉)_n, пищевая добавка Е415, относится к группе стабилизаторов. По химической природе ксантановая камедь представляет собой полисахарид, полученный путём ферментации с использованием бактерии Xanthomonas campestris. В жизненном цикле бактерий служит им защитой от вирусов и пересыхания, поэтому может использоваться в косметических средствах для увлажнения кожи. Главная цепь этого полимера идентична молекуле целлюлозы. Ответвления представляют собой остатки молекул глюкозы, маннозы, глюкуроновой кислоты, а также пировинограднокислые и ацетильные группы.

Несколько исследований показали, что сердечные заболевания и нарушения обмена веществ, такие как диабет 2 типа, связаны с уровнем глюкозы в крови после еды. Однако сообщается, что некоторые продукты, такие как уксус для приправ, помогают снизить этот уровень, если употреблять их во время еды. Другим продуктом, который производит аналогичный эффект, являются пищевые волокна. Также известно, что эти волокна усиливают реакцию на инсулин, улучшают жировой обмен и оказывают положительное влияние на микробиом кишечника.

Рис. 1: Длительное потребление загустителя жидкости на основе ксантановой камеди.

Одно такое растворимое волокно, ксантановая камедь, используется в ряде пищевых продуктов, включая загустители жидкости, для предотвращения аспирации (удушья) у пациентов, испытывающих трудности с глотанием. Однако биологические эффекты загустителя жидкости на уровень глюкозы в крови после приема пищи, экспрессию генов в желудочно-кишечном тракте и микробиом кишечника полностью не выяснены (рис. 1). Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, оказывают ли загустители жидкости дополнительные эффекты, особенно на постпрандиальные уровни глюкозы в крови, связанные с экспрессией генов в желудочно-кишечном тракте и кишечном микробиоме.

Крыс разделили на две группы: 1) группа крыс, которым в течение 5 недель вводили жидкость, загущенную загустителем жидкости на основе ксантановой камеди, и 2) группа крыс, которым в течение 5 недель вводили физиологический раствор. Пероральный глюкозотолерантный тест проводили через 4 недели после начала эксперимента. Уровни глюкозы в крови крыс измеряли до введения глюкозы и через определенные промежутки времени после введения глюкозы.

Для количественной ПЦР собирали РНК из различных частей тканей желудочно-кишечного тракта. После этого экспрессия генов в микробиоме подвздошной кишки и кишечника была всесторонне проанализирована с использованием секвенатора нового поколения, который позволяет проводить всесторонний анализ экспрессии генов и ДНК, полученных из микроорганизмов, путем высокоскоростного декодирования большого количества последовательностей ДНК.

Рис. 2: (слева) уровень глюкозы в крови во время теста на толерантность к глюкозе; (справа) - изменение экспессии Glp-1

Результаты показали, что уровни глюкозы в крови через 60 и 90 минут после введения глюкозы были значительно ниже у крыс, получавших сгущенную жидкость (рис. 2А). «Механизм, с помощью которого это произошло, очень интересен. Прием сгущенной жидкости снижает уровень глюкозы в крови, связанный с экспрессией Glp1 и Glp1r в подвздошной кишке» (рис. 2, 3), — говорит старший автор Харука Тохара. Кроме того, всесторонний анализ показал, что гомеостаз холестерина, метаболизм жирных кислот и метаболизм глюкозы были обогащены в подвздошной кишке.

Микробный состав кишечника также изменился после употребления указанной сгущенной жидкости. Наблюдалось увеличение числа двух «хороших» кишечных бактерий, Erysipelotrichales и Christensenellaceae, что связано с экспрессией Glp1 и Glp1r в подвздошной кишке (рис. 4). Эти бактерии производят короткоцепочечные жирные кислоты, защищающие клетки кишечника и поджелудочной железы, которые способствуют секреции инсулина.

Прим. ред.: Бактерии Erysipelotrichales и Christensenellaceae относятся к типу Firmicutes. Первые принадлежат классу Erysipheoltrichia, вторые - к классу Clostridia.

Рис. 4. Коэффициенты корреляции Пирсона между относительной численностью микробиома кишечника и уровнем экспрессии генов в подвздошной кишке. Корреляции между (I) Erysipelotrichales и Glp1 (p = 0,049, r = 0,71), (II) Erysipelotrichales и Glp1r (p < 0,001, r = 0,94), (III) Christensenellaceae и Glp1 (p = 0,004, r = 0,87), (1V) Christensenellaceae и Glp1r (p = 0,03, r = 0,75).

Рис.5. Эффекты перорального применение жидкого загустителя на основе ксантановой камеди

Диабет 2 типа и болезни сердца - это глобальные явления, число которых растет во многих частях мира. Это исследование показало, что загуститель жидкости на основе ксантановой камеди может предотвратить аспирацию, а также способствовать улучшению метаболизма глюкозы и липидов (рис.5).

Источник: sciencedirect.com - Результаты опубликованы в журнале Functional Foods.

К разделу: Диабет и микробиом

Будьте здоровы!