Νέα έρευνα από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας (NC State) εστίασε στο πρωινό και αποκαλύπτει ότι διαφορετικές πηγές πρωτεΐνης στη διατροφή των ζώων μπορούν να μεταβάλλουν δραστικά το μικροβίωμα του εντέρου, τόσο ως προς τη σύνθεση όσο και ως προς τη λειτουργία του. Αυτοί οι μικροοργανισμοί παίζουν καθοριστικό ρόλο σε διάφορες πτυχές της υγείας και τα ευρήματα της μελέτης μπορεί να συμβάλουν στην ανάπτυξη καλύτερων στρατηγικών για την πρόληψη και τη θεραπεία γαστρεντερικών ασθενειών που επηρεάζουν εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως.

«Το εργαστήριό μας ήθελε να κατανοήσει πώς οι διαφορετικές δίαιτες επηρεάζουν το τι ζει στο έντερο και τι κάνουν λειτουργικά αυτοί οι μικροοργανισμοί ως απόκριση στη διατροφή», ανέφεραν οι ερευνητές.

Το πείραμα

Οι ερευνητές εξέτασαν τις επιδράσεις συγκεκριμένων πηγών πρωτεΐνης, όπως το γάλα, τα αυγά και φυτικές πρωτεΐνες όπως αυτές από μπιζέλια και σόγια, στο εντερικό μικροβίωμα ποντικιών. Κάθε ποντίκι τρεφόταν για μία εβδομάδα με δίαιτα που περιείχε μόνο μία πηγή πρωτεΐνης, όπως ασπράδι αυγού, καστανό ρύζι, σόγια ή μαγιά.

Έτσι, οι ερευνητές μπορούσαν να απομονώσουν την επίδραση κάθε πρωτεΐνης στο οικοσύστημα του εντέρου.

Μεταβολές στη σύνθεση και δραστηριότητα του μικροβιώματος

Χρησιμοποιώντας συνδυασμό μεταγονιδιωματικής και μεταπρωτεωμικής ανάλυσης, μέσω φασματομετρίας μαζών υψηλής ανάλυσης, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι το μικροβίωμα του εντέρου των ποντικιών άλλαξε σημαντικά κατά τη διάρκεια της μελέτης — με ορισμένες πηγές πρωτεΐνης να έχουν ακραίες επιδράσεις.

Η σύνθεση του εντερικού μικροβιώματος άλλαζε σημαντικά κάθε φορά που αλλάζαμε την πηγή πρωτεΐνης.

Οι πηγές πρωτεΐνης με τις μεγαλύτερες λειτουργικές επιδράσεις ήταν το καστανό ρύζι, η μαγιά και το ασπράδι αυγού, με βάση τη μελέτη.

Η μελέτη έδειξε δύο σημαντικές λειτουργικές αλλαγές στο μικροβίωμα του εντέρου λόγω των πηγών πρωτεΐνης:

• Ο μεταβολισμός των αμινοξέων, όπως αναμενόταν.
• Η αποδόμηση σύνθετων σακχάρων, κάτι μη αναμενόμενο.

Οι δίαιτες με καστανό ρύζι και ασπράδι αυγού αύξησαν την αποδόμηση αμινοξέων στο εντερικό μικροβίωμα των ποντικιών, που σημαίνει ότι οι μικροοργανισμοί αποδομούσαν τις πρωτεΐνες αντί να συνθέτουν μόνοι τους τα απαραίτητα αμινοξέα. Αυτό βγάζει νόημα, καθώς οι πρωτεΐνες αποτελούνται από αμινοξέα. Όμως μερικά αμινοξέα μπορούν να διασπώνται σε τοξίνες ή να επηρεάζουν τον άξονα εντέρου-εγκεφάλου, κάτι που έχει πιθανές επιπτώσεις στην υγεία.

Επιπλέον, οι μακριές αλυσίδες σακχάρων που είναι συνδεδεμένες με τις πρωτεΐνες, οι γλυκάνες, παίζουν επίσης ρόλο στην αλλαγή της λειτουργίας του εντερικού μικροβιώματος. Πηγές πρωτεΐνης όπως η σόγια, το ρύζι, η μαγιά και το ασπράδι αυγού άλλαξαν την παραγωγή ενζύμων που διασπούν τις γλυκάνες από τα μικρόβια στο έντερο, μερικές φορές σε μεγάλο βαθμό.

Αυτό μπορεί να έχει σημαντικές επιπτώσεις για την υγεία.

Πιθανές επιπτώσεις στην υγεία του εντέρου

Η βλεννίνη (mucin) είναι η ουσία που επενδύει το εσωτερικό του εντέρου, προστατεύοντάς το από οξέα και παθογόνα. Αν τα βακτήρια παράγουν ένζυμα που διασπούν τη βλεννίνη, μπορεί να προκαλούν βλάβη στην εντερική επένδυση και αρνητικές συνέπειες για την υγεία του εντέρου.

Ο Manuel Kleiner, αναπληρωτής καθηγητής στο NC State και συν-συγγραφέας της μελέτης, είπε πως η έρευνα αυτή αποτελεί τη βάση για μελλοντική διερεύνηση των επιδράσεων των πηγών πρωτεΐνης στο εντερικό μικροβίωμα.

«Η μελέτη μας δείχνει όχι μόνο ποια βακτήρια υπάρχουν στο έντερο και σε ποια ποσότητα, αλλά και τι κάνουν στην πραγματικότητα. Σε αυτήν την περίπτωση, διασπούν συγκεκριμένα τις γλυκάνες. Το αποτέλεσμα είναι μια πολύ ολοκληρωμένη εικόνα του τι πραγματικά έχει σημασία στο έντερο όσον αφορά τη διατροφή και τη λειτουργία του», ανέφερε ο ίδιος.