Các loại chất xơ khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến hệ vi sinh vật

Các nhà khoa học nghiên cứu một loạt các nguồn chất xơ cho thấy phân tử chất xơ nào có lợi cho một nhóm vi khuẩn đường ruột trong mô hình chuột.

Nguồn chất xơ nào tốt nhất cho hệ vi sinh vật?

Để biết thêm thông tin được hỗ trợ bởi nghiên cứu về hệ vi sinh vật và cách nó ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn, vui lòng truy cập trung tâm chuyên dụng của chúng tôi.

Chế độ ăn phương Tây thường có nhiều chất béo bão hòa và đường và ít chất xơ. Nhưng có rất nhiều bằng chứng cho thấy cách ăn uống của chúng ta không phù hợp với hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta.

Hành khách có vi sinh vật rất quan trọng đối với sức khỏe của chúng ta. Chúng giúp chúng ta tiêu hóa thức ăn, rất cần thiết cho hệ thống miễn dịch và có thể liên quan đến một loạt các khía cạnh sức khỏe, chẳng hạn như sức khỏe tâm thần và tim mạch.

Đầu năm nay, Tin tức y tế hôm nay báo cáo về một phân tích tổng hợp do Tổ chức Y tế Thế giới ủy quyền chỉ ra rằng ăn từ 25 đến 29 gam chất xơ mỗi ngày tương quan với tỷ lệ mắc bệnh tiểu đường loại 2, bệnh tim, đột quỵ và ung thư ruột kết thấp hơn.

Trong khi các bác sĩ khuyên một số người nên theo chế độ ăn ít chất xơ do tình trạng sức khỏe cụ thể, chẳng hạn như rối loạn viêm ruột, thì đối với hầu hết mọi người, chế độ ăn nhiều chất xơ là chìa khóa cho sức khỏe đường ruột.

Hướng dẫn chế độ ăn uống cho người Mỹ khuyến nghị rằng phụ nữ trưởng thành từ 31–50 tuổi tiêu thụ 25,2 gam chất xơ mỗi ngày và nam giới trưởng thành trong cùng độ tuổi tiêu thụ 30,8 gam chất xơ mỗi ngày.

Nhưng những nguồn chất xơ nào là tốt nhất và những phân tử nào trong chất xơ mà vi khuẩn đường ruột của chúng ta phản ứng với?

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Trường Y Đại học Washington, ở St. Louis, MO, cùng với các cộng tác viên quốc tế, đã đặt ra để trả lời những câu hỏi này với tầm nhìn dài hạn về việc phát triển thứ mà họ gọi là thực phẩm hướng đến hệ vi sinh vật, để cải thiện sức khỏe của chúng ta.

Không phải tất cả các chất xơ đều được tạo ra như nhau

“Chất xơ được hiểu là có lợi”, tác giả nghiên cứu cao cấp, Tiến sĩ Jeffrey Gordon, giáo sư và giám đốc của Trung tâm Gia đình Edison về Khoa học Hệ gen & Sinh học, tại Đại học Y khoa Washington, giải thích.

“Nhưng thực ra chất xơ là một hỗn hợp rất phức tạp gồm nhiều thành phần khác nhau. Hơn nữa, chất xơ từ các nguồn thực vật khác nhau được chế biến theo những cách khác nhau trong quá trình sản xuất thực phẩm có các thành phần khác nhau, ”ông tiếp tục. "Thật không may, chúng tôi thiếu kiến ​​thức chi tiết về những khác biệt này và ý nghĩa sinh học của chúng."

Để kiểm tra xem các nguồn chất xơ khác nhau ảnh hưởng như thế nào đến sự phong phú của vi khuẩn đường ruột, Tiến sĩ Gordon và các đồng nghiệp của ông đã chuyển sang chuột.

Các động vật trong nghiên cứu của họ được lai tạo trong điều kiện vô trùng, có nghĩa là chúng không có hệ vi sinh vật đường ruột của riêng mình. Thay vào đó, mỗi người nhận được một ly cocktail gồm 20 chủng vi khuẩn đường ruột phổ biến Bacteroides, mà nhóm nghiên cứu đã phân lập được từ ruột người.

Mỗi con chuột sau đó đã ăn một chế độ ăn cụ thể trong 4 tuần, được tạo thành từ chế độ ăn cơ bản có bổ sung chất xơ.

Chế độ ăn uống cơ bản chứa nhiều chất béo bão hòa và số lượng trái cây và rau quả thấp. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng điều này như một mô hình của chế độ ăn phương Tây, thường có nhiều chất béo và ít chất xơ.Đối với mỗi chế độ ăn uống cơ bản, họ thêm các loại chất xơ khác nhau.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm 34 nguồn chất xơ khác nhau, bao gồm protein đậu, vỏ cam quýt, pectin cam quýt, vỏ cà chua, chất xơ cam, chất xơ táo, chất xơ vỏ yến mạch, ca cao, hạt chia và cám gạo. Tổng cộng, điều này dẫn đến 144 sự kết hợp chế độ ăn uống khác nhau.

Sau đó, họ phân tích cách 20 chủng vi khuẩn khác nhau phản ứng với sự hiện diện của các nguồn chất xơ khác nhau.

Tổng cộng, 21 sự kết hợp có tác dụng đáng kể, cho phép các nhà nghiên cứu xác định “khả năng thu hoạch chất dinh dưỡng riêng biệt” của các chủng, như họ giải thích trong bài báo của họ.

Đặc biệt, B. thetaiotaomicron sự phong phú tăng lên với sự hiện diện của pectin cam quýt và chất xơ đậu, trong khi B. ovatus mức tăng khi có beta-glucan lúa mạch và cám lúa mạch. Các sợi khác dẫn đến sự gia tăng các thành viên của Bacteroides các chủng trong nghiên cứu là inulin trọng lượng phân tử cao, maltodextrin kháng và psyllium.

Nghiên cứu sâu hơn, nhóm nghiên cứu đã xác định được loại carbohydrate có hoạt tính sinh học nào trong các chế phẩm sợi cung cấp nguồn thức ăn ưa thích cho các chủng khác nhau.

Tác giả đầu tiên Michael L. Patnode, một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ làm việc với Tiến sĩ Gordon, giải thích, “Các thí nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng trong chất xơ của hạt đậu, các thành phần phân tử hoạt động bao gồm một loại polysaccharide gọi là arabinan, trong khi pectin trong cam quýt được thu hồi từ vỏ cam, một loại khác polysaccharide, được gọi là homogalacturonan, chịu trách nhiệm cho việc mở rộng vi khuẩn. "

Nhóm cũng xem xét cách một số Bacteroides các chủng trong nghiên cứu tương tác với nhau khi được trình bày với các nguồn chất xơ khác nhau. Họ phát hiện ra rằng mối quan hệ thứ bậc giữa các chủng là đặc trưng cho từng loại sợi.

Nhóm nghiên cứu giải thích trong bài báo: “Một hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh của con người có sự đa dạng về mức độ chủng rất lớn. “Việc xác định chủng nào đại diện cho một loài nhất định để chọn làm tác nhân probiotic ứng cử viên chính hoặc để kết hợp vào các công thức cộng sinh (prebiotic cộng với probiotic) là một thách thức trọng tâm đối với những người đang tìm cách phát triển phương pháp điều trị hướng đến hệ vi sinh vật thế hệ tiếp theo.”

“Việc bẻ khóa mã thành phần chế độ ăn uống mà vi khuẩn có lợi thèm muốn là chìa khóa để thiết kế các loại thực phẩm giúp tăng cường sức khỏe.”

Tiến sĩ Jeffrey Gordon