Пребиотические свойства грецких орехов и влияние на канцерогенез толстого кишечника

ПРЕБИОТИЧЕСКИЕ и ПРОТИВООПУХОЛЕВЫЕ СВОЙСТВА ГРЕЦКИХ ОРЕХОВ

1. ПРЕБИОТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ОРЕХОВ

Прим. ред.: Хотя речь здесь идет о грецких орехах, пребиотическими свойствами обладают и др. орехи. В частности, давно замечено, что употребление в пищу кедровых орехов (во многом более ценных) оказывает не менее выраженный оздоровительный эффект при различных видах заболеваний. Более того, на основе изучения свойств кедровых орехов уже созданы технологии производства различных пробиотических продуктов: кисломолочных симбиотиков и биологически активных добавок к пище с доказанными клинически значимыми эффектами.

Исследование, проведенное учеными из медицинской школы Центра медицинских наук Университета штата Луизиана в Новом Орлеане (США), показало, что грецкие орехи в рационе питания могут качественно изменять состав микрофлоры кишечника в лучшую сторону. Результаты их работы были опубликованы в журнале «The Journal of Nutritional Biochemistry».

Ранее в ряде эпидемиологических исследований была установлена взаимосвязь между повышенным потреблением орехов и со снижением риска основных хронических заболеваний, включая ССЗ и диабет 2 типа, что увеличивает продолжительность жизни [1], однако, механизм, с помощью которого это происходит до сих пор не был установлен. Употребление грецких орехов также связано со снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний у людей [2], замедлением скорости роста опухоли у мышей [3], и поддержанием здоровья мозга в процессе старения [4].

Грецкие орехи богаты Омега-3 жирными кислотами, в частности, Альфа-линоленовой кислотой (АЛК), а также разными фитохимическими, антиоксидантными и полифенольными соединениями, пищевыми волокнами. Какой из этих компонентов грецких орехов дает основную пользу для здоровья, не понятно. Грецкие орехи являются одним из немногих продуктов, богатых АЛК. Кроме того, грецкие орехи содержат примерно в два раза больше концентрации фенолов по сравнению с другими фруктами и овощами и имеют одну из самых высоких концентраций антиоксидантов. Содержание пищевой клетчатки составляет около 7%, но состав полисахаридных волокон еще недостаточно хорошо изучен.

Как уже было отмечено выше, важность влияния кишечного микробиома на здоровье человека уже была продемонстрирована в ряде исследований. Понятно, что диетические предпочтения влияют на соотношение и количество бактериальных сообществ, присутствующих в кишечнике. Так, группа исследователей из Лаборатории геномной медицины имени Джексона в 2016 г. показала, что включение грецких орехов в рацион мышей может частично защитить от рака толстой кишки за счет механизма изменения микробиома кишечника. Мыши с наименьшим количеством опухолей имели меньшую численность Bacteriodetes и Lachnospiraceases, и большое изобилие бактерий кластера Clostridium XIVa и Ruminococcaceae.

Т.е. одним из механизмов, с помощью которого грецкие орехи могут влиять на здоровье, может является модулирование микробиома.

Одна из авторов настоящего исследования, Лаури Байерли (Lauri Byerley), утверждает, что грецкие орехи позитивно влияют на состав бактериальной флоры кишечника.

Целью данного исследования являлось определение влияния включения грецких орехов в рацион на изменение кишечного микробиома, а также выявление происходящих изменений в соотношении микробных сообществ, влияющих на здоровье.

Для проведения эксперимента ученые разделили 344 лабораторных мышей на 2 группы. Первой группе добавили грецкие орехи в рацион, другой (контрольной) — нет. Затем исследователи на протяжении 10 недель оценивали количество и состав бактерий в кишечнике животных и сравнивали результаты.

Следует отметить, что вес мышей и потребление количества пищи существенно не отличалась между двумя группами. У группы животных, потребляющих грецкие орехи, в итоге в кишечнике оказалось значительно большее разнообразие видов микробных сообществ. Так, грецкие орехи увеличили изобилие Фирмикутов (Firmicutes) и снизили обилие Бактероидов (Bacteriodetes). Уровень Фирмикутов и Бактероидов значительно отличались между двумя диетами. Как и ожидалось, преобладающие бактерии принадлежали именно к этим двум типам и составили более 90% всех бактерий, присутствующих в нижней части толстой кишки.

Рис.1. Диаграммы, показывающие изменение соотношения микробных сообществ в зависимости от диет. На рисунке обозначены: А) Walnut - грецкий орех (ореховая диета), В) Replacement - замещение (замена питания); С) Firmicutes to Bacteriodetes Ratio (соотношение фирмикутов к бактероидам при разных диетах).

Секторные диаграммы на  рисунке 1 фиг. А (ореховая диета) и В (замена питания) демонстрируют, как добавление грецких орехов в рацион изменили бактериальные сообщества, присутствующие в нисходящем отделе толстой кишки мышей.

Фиг. C показывает соотношение Firmicutes к Bacteriodetes при ореховом и заменённом рационе. Животные, которые ели грецкие орехи имели значительно большее (>1,8 раза) соотношение Фирмикутов к Бактероидам в кишечнике по сравнению с животными из группы с заменённой диетой.

Другие исследования показали большее относительное обилие  Firmicutes в молодом возрасте, в то время как обилие Bacterodites увеличивается лишь с возрастом [S. Saraswati, R. Sitaraman Aging and the human gut microbiota - from correlation tocausality Front Microbiol, 5 (2014), p. 764].

Сдвиги в этих двух типах бактерий были связаны также с ожирением. Как правило, люди с избыточным весом имеют большее обилие Firmicutes и меньшее количество Bacteriodetes, хотя эти изменения могут быть связаны больше с высоким содержанием жира в диете, способствующей ожирению, чем с лишним весом [N.M. Delzenne, P.D. Cani Interaction between obesity and the gut microbiota: relevance in nutrition Annu Rev Nutr, 31 (2011), pp. 15-31].

Содержание жира в диетах, используемых в данном исследовании составляло примерно 5%, что является низким по сравнению с высоким содержанием жира (>40%) используемого, чтобы вызвать ожирение у лабораторных животных.

На основе нашего нынешнего понимания указанных типовых сдвигов в микробиоме, повышение обилия Firmicutes было отмечено тогда, когда орехи были непрерывно включены в долгосрочный рацион, и животные на ореховой диете имели большее разнообразие микроорганизмов, чем животные при измененном рационе.

Микробное разнообразие было связано с улучшением здоровья, и этот сдвиг может быть более важным, чем относительное соотношение среди типов Firmicutes и Bacteriodetes.  Как уже известно, низкое бактериальное разнообразие связано с ожирением и воспалительными заболеваниями кишечника [J. Qin, R. Li, J. Raes, M. Arumugam, K.S.Burgdorf, C. Manichanh, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing Nature, 464 (2010), pp. 59-65].

Рис. 2. Таблица и графическое изображение %-содержания бактерий основных 25 родов при ореховой и замещенной диетах.

По мнению Л. Байерли, грецкие орехи в рационе мышей значительно увеличили разнообразие бактерий в кишечнике и могут действовать как препараты-пребиотики, избирательно стимулируя количество и активность полезных бактерий в кишечнике.

Пребиотики - это пищевые вещества, которые избирательно способствуют пролиферации и/или активности “полезных” кишечных бактерий. Как правило, целевых родов bifidobacterium и lactobacillus, но есть несколько новых кандидатов в пробиотики: штаммы Ruminococcus bromii и  Roseburia intestinаlis. Исследование показало, что грецкий орех оказывает выраженное пребиотическое (стимулирующее) воздействие на Lactobacillus, Ruminococcaceae и Roseburia.

Также, кишечные микробы производят много липидов, обладающих биологической активностью. Например, Лактобактерии и Бактероиды являются посредниками синтеза вторичных желчных кислот и важных компонентов транспорта липидов [F. Backhed, R.E. Ley, J.L. Sonnenburg, D.A. Peterson, J.I. Gordon Host-bacterial mutualism in the human intestine Science, 307 (2005), pp. 1915-1920].

Прим. ред.: В связи с этим в статье отмечается, что содержание Лактобактерий и Бактероидов в итоге увеличивается после длительного и непрерывного потребления грецких орехов, по сравнению с замещенной диетой. Однако не указаны подробности, в т.ч. касающиеся времени потребления орехов. Отдельно отмечается заметное расширение функциональных возможностей микробных сообществ при ореховой диете. Подробнее об этом см. в материалах источников:

Источник: Sciencedaily

Статья: Changes in the Gut Microbial Communities Following Addition of Walnuts to the Diet

РАНЕЕ:

2. УПОТРЕБЛЕНИЕ ГРЕЦКИХ ОРЕХОВ ВЛИЯЕТ НА КАНЦЕРОГЕНЕЗ ТОЛСТОЙ КИШКИ И СТРУКТУРУ МИКРОБНОГО СООБЩЕСТВА

Употребление в пищу грецких орехов может изменить микрофлору кишечника таким образом, чтобы подавить рак толстой кишки. Отчет опубликован в журнале «Cancer Prevention Research».

Команда исследователей из Лаборатории геномной медицины им. Джексона (Фармингтон, штат Коннектикут, США) обнаружила, что у мышей, которые получали 7-10,5% калорий (от их общего количества) из грецких орехов, выявляли меньше случаев рака толстой кишки. Эффект был наиболее выражен у самцов мышей, которые имели в 2,3 раза меньше опухолей при скармливании им грецких орехов в количестве эквивалентном человеческому питанию, около 1 унции грецких орехов в день.

Результаты впервые показывают, что потребление грецких орехов может уменьшить развитие опухоли толстой кишки. Об этом сказал ведущий исследователь доктор Даниэль Розенберг. Это исследование показывает, что грецкие орехи могут также выступать в качестве пребиотика, влияя на здоровье толстого кишечника.

Для достижения результатов, Розенберг и коллеги провели исследование на мышах, при этом кормили их двумя различными диетами. Одна группа мышей питалась стандартным кормом для лабораторных мышей, в то время как другая группа питалась едой, типичной для среднего американца. Диета обеих групп была дополнена грецкими орехами.

Интересно, что самцы мышей, которых кормили западной диетой, обогащенной грецкими орехами на 10,5%, показали наибольшее сравнительное снижение опухолей толстой кишки.

Анализ кала лабораторных грызунов  позволил проанализировать сообщества бактерий, живущих в их пищеварительном тракте. Они обнаружили, что потребление грецких орехов, как правило, меняет микробиом по направлению к экологичности, что может привести к защите против рака.

Не совсем ясно, как это работает, но ключи есть. Например, предыдущие исследования показали, что некоторые кишечные бактерии переваривают клетчатку в соединения с противовоспалительными свойствами, которые могут уменьшить инициацию опухоли. Самцы, как правило, имеют менее разнообразную флору кишечника. Добавление грецких орехов в рацион самцов расширило микробиом, тем самым улучшив его защитную функцию.

Корреляционный анализ выявил наличие потенциальной микробной подписи, которая может быть напрямую связана с потреблением грецкого ореха и подавлением рака толстой кишки у мышей-самцов. Мыши с наименьшим количеством опухолей, как правило, имели пониженную численность бактериоидов (Bactroidetes) и бактерий из семейства Lachnospiraceaes. Эти изменения были связаны с перенаселением руминококками (Ruminococcaceae) и клостридиями кластера Clostridium XIVa. Эта бактериальная подпись аналогична той, что ранее обнаруживалась во время изучения влияния изменения структуры микробиома мышей на восприимчивость к кишечным опухолям. Это исследование также показало, что различия бактериальных структур виляет на метаболитный профиль в просвете кишечника, в частности на баланс между бутират-продуцирующими микробами (в частности, бактериями кластера Clostridium XIVa, защищающими от рака) и воспалительными, муцин-деградирующими микробами.

Исследования пока проводились только на мышах, поэтому должно быть осуществлено больше тестов в организме человека, прежде чем грецкие орехи смогут быть однозначно рекомендованы в качестве агента для профилактики рака.

Группа Розенберга сейчас работает с диетологами по части исследования рациона питания больных людей. Это часть долгосрочного исследования влияния пищи на сопротивляемость организма человека.

Источник: статья Effects of walnut consumption on colon carcinogenesis and microbial community structure в журнале «Cancer Prevention Research»