W jaki sposób jedzenie może wspierać zdrowie naszego mikrobiomu jelitowego?
Mięso, nabiał, jajka i owoce morza zawierają karnitynę i cholinę, związki, z których nasze bakterie jelitowe wytwarzają TMA [1]. Następnie substancja ta utleniana jest do postaci szkodliwego związku o nazwie TMAO, który powiązany został z podwyższonym ryzykiem zawału serca, udaru mózgu i śmierci [1].
W badaniu z 2013 r. wykazano, że spożycie dwóch jajek w ciągu zaledwie kilku godzin skutkuje podwyższeniem stężenia TMAO we krwi [2]. Jednak ponieważ kluczową rolę w tym procesie odgrywają bakterie jelitowe, kiedy uczestnikom przeprowadzono tygodniową kurację antybiotykową, po czym ponownie podano im jajka, wzrostu poziomu TMAO już nie odnotowano [2]. Badani nie mieli w krwiobiegu TMAO, ponieważ w jelitach nie mieli żywiących się jajkami bakterii, które by ten związek wytworzyły [2]. Wystarczył jednak miesiąc, by mikroflora jelit zaczęła wracać do stanu sprzed antybiotyków, a spożycie jajek znowu zaczęło skutkować produkcją TMAO [2].
To samo z mięsem. W badaniu z 2019 r. gdy uczestnicy zjedli mniej więcej 300-gramowego steka ich poziom TMAO we krwi gwałtownie wzrósł [2]. Wystarczył jednak tydzień na antybiotykach, by taka sama ilość mięsa nie wywołała już żadnej reakcji [3]. Zatem aby nabawić się problemów zdrowotnych potrzeba zarówno mięsa, jak i żywiących się mięsem bakterii [1]. Dlatego właśnie, jak pokazało badanie z 2013 r., weganie nie wytwarzają TMAO, nawet po zjedzeniu steka [4]. W ich jelitach nie ma po prostu odpowiednich bakterii.
Dla tych co wyniki badań naukowych śledzą na bieżąco wszystkie te informacje nie będą żadną nowością. Celem tego artykułu jest pokazanie, że to zjawisko działa w obie strony [1]. Gdy spożywamy nieprzetworzone produkty roślinne, czyli owoce, warzywa, zboża pełnoziarniste, warzywa strączkowe oraz orzechy i nasiona, na bazie zawartych w nich składników (błonnik i skrobia oporna) nasze bakterie jelitowe wytwarzają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, które rozwojowi chorób pomagają zapobiegać [1]. Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, takie jak kwas masłowy, uszczelniają ściany jelit, zwalczają stan zapalny, pomagają utrzymać zdrową masę ciała, poprawiają wrażliwość na insulinę, przyspieszają odchudzanie i wspierają walkę z nowotworami [5].
Weźmy na przykład badanie z 2015 r. [6]: uczestnikom podawano tutaj zboża pełnoziarniste, a konkretnie kaszę pęczak (trzy porcje dziennie ‒ dokładnie tyle samo dr Michael Greger zaleca w swojej aplikacji Daily Dozen). Jak się okazało, dzięki tym 30+ dodatkowych gramów błonnika i skrobi opornej dziennie w ciągu raptem trzech dni bakterie jelitowe uczestników były na tyle szczęśliwe i wytwarzały tak duże ilości krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, że wśród badanych odnotowano 25-procentową poprawę poziomu insuliny [6]. W praktyce oznacza to, że ich organizm stał się bardziej wydajny w radzeniu sobie ze skokami cukru we krwi [6]. Z taką samą ilością białego chleba był w stanie się rozprawić przy zastosowaniu mniejszej niż wcześniej ilości insuliny [6]. Z tym, że mowa tu o wynikach uśrednionych [6].
Niektórzy badani na dodatkową dawkę błonnika zareagowali obniżeniem poziomu cukru i insuliny we krwi, u innych natomiast ta sama ilość błonnika i skrobi opornej nie przyniosła żadnych efektów [7]. Dlaczego? Bo sam błonnik tutaj nie wystarczy, potrzeba jeszcze żywiących się błonnikiem bakterii, takich jak Prevotella [7]. Co zrobić, by w jelitach mieć więcej bakterii Prevotella i w pełni wykorzystać zdrowotne właściwości roślin? Jeść więcej roślin [8]. Duża liczebność tego rodzaju bakterii związana jest z długotrwałym spożyciem błonnika [8].
W porównaniu z dziećmi na standardowej diecie zachodniej dzieci zamieszkujące wiejskie obszary Afryki, których dieta w 97% składa się z nieprzetworzonych produktów roślinnych, bakterii Prevotella mają w swoich jelitach bez porównania więcej [9]. A większa liczebność tego rodzaju bakterii przekłada się na większą ilość krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych w stolcu [9].
W naszym zindustrializowanym świecie sposobem na wzbogacenie mikroflory jelit o jak największą ilość bakterii żywiących się błonnikiem jest dieta wegetariańska i wegańska [10]. Poniższy wykres przedstawia, jak pod względem liczebności bakterii rodzaju Prevotella różnią się między sobą jelita mięsożerców, wegetarian i wegan [11].
Być może właśnie dlatego wszystkożercy mają gorszy profil zapalny niż wegetarianie [12]. Na podstawie swoich odkryć w zakresie liczebności poszczególnych rodzajów bakterii naukowcy „sugerują, że spożycie produktów odzwierzęcych może prowadzić do rozwoju środowiska jelitowego wywołującego ogólnoustrojowy stan zapalny i zaburzenia metaboliczne związane z insulioopornością” [12], takie jak cukrzyca typu 2. Z drugiej strony to może właśnie obniżenie stanu zapalnego leży u podłoża profilaktycznego działania diety roślinnej [13]. No dobrze, a co jeśli mięsożercy zaczęliby po prostu jeść więcej produktów roślinnych? Problemem w ich przypadku będzie określony skład „mikrobioty jelit i jej ograniczone możliwości w zakresie zależnej od diety produkcji metabolitów” [14]. Innymi słowy, jest to przypadek analogiczny do weganina jedzącego steka [4]. Wszystkożercy mogą sobie jeść tyle błonnika ile im się żywnie podoba, tylko co z tego, jeśli nie mają w jelitach żywiących się błonnikiem bakterii [14].
Przy niskim spożyciu błonnika każda kolejna porcja przekłada się na zwiększenie wytwarzania krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych [14]. Na pewnym poziomie produkcja zaczyna jednak zwalniać; w końcu bakterie też mają swoje granice wytrzymałości [14]. Natomiast osoby, które na diecie roślinnej są od dłuższego czasu (o ile nie żywiły się głównie wegańskim jedzeniem śmieciowym) zdążyły już sobie wyhodować pokaźną populację tych dobroczynnych bakterii; błonnikiem mogą więc zajadać się do woli [14]. Wszystko wskazuje na to, że dieta roślinna oparta na produktach nieprzetworzonych „wspomaga rozwój zróżnicowanego ekosystemu dobroczynnych bakterii, wspierając tym samym zarówno nasz mikrobiom jelitowy, jak i ogólny stan zdrowia” [15].
Źródło: nutritionfacts.org
[1] Wang Z, Klipfell E, Bennett BJ, et al. Gut flora metabolism of phosphatidylcholine promotes cardiovascular disease. Nature. 2011;472(7341):57-63.[2] Tang WHW, Wang Z, Levison BS, et al. Intestinal microbial metabolism of phosphatidylcholine and cardiovascular risk. NEJM. 2013;368(17):1575-84.
[3] Koeth RA, Lam-Galvez BR, Kirsop J, et al. L-carnitine in omnivorous diets induces an atherogenic gut microbial pathway in humans. J Clin Invest. 2019;129(1):373-87.
[4] Koeth RA, Wang Z, Levison BS, et al. Intestinal microbiota metabolism of l-carnitine, a nutrient in red meat, promotes atherosclerosis. Nat Med. 2013;19(5):576-85.
[5] Zhang LS, Davies SS. Microbial metabolism of dietary components to bioactive metabolites: opportunities for new therapeutic interventions. Genome Med. 2016;8(1):46.
[6] Nilsson AC, Johansson-Boll EV, Björck IME. 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 middle-aged subjects. Br J Nutr. 2015;114(6):899-907.
[7] Kovatcheva-Datchary P, Nilsson A, Akrami R, et al. Dietary fiber-induced improvement in glucose metabolism is associated with increased abundance of prevotella. Cell Metab. 2015;22(6):971-82.
[8] David LA, Maurice CF, Carmody RN, et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature. 2014;505(7484):559-63.
[9] De Filippo C, Di Paola M, Ramazzotti M, et al. Diet, environments, and gut microbiota. A preliminary investigation in children living in rural and urban burkina faso and italy. Front Microbiol. 2017;8:1979.
[10] De Filippis F, Pellegrini N, Vannini L, et al. High-level adherence to a Mediterranean diet beneficially impacts the gut microbiota and associated metabolome. Gut. 2016;65(11):1812-21.
[11] Wang F, Wan Y, Yin K, et al. Lower circulating branched-chain amino acid concentrations among vegetarians are associated with changes in gut microbial composition and function. Mol Nutr Food Res. 2019;63(24):e1900612.
[12] Franco-de-Moraes AC, de Almeida-Pititto B, da Rocha Fernandes G, Gomes EP, da Costa Pereira A, Ferreira SRG. Worse inflammatory profile in omnivores than in vegetarians associates with the gut microbiota composition. Diabetol Metab Syndr. 2017;9:62.
[13] Glick-Bauer M, Yeh MC. The health advantage of a vegan diet: exploring the gut microbiota connection. Nutrients. 2014;6(11):4822-38.
[14] Wu GD, Compher C, Chen EZ, et al. Comparative metabolomics in vegans and omnivores reveal constraints on diet-dependent gut microbiota metabolite production. Gut. 2016;65(1):63-72.
[15] Tomova A, Bukovsky I, Rembert E, et al. The effects of vegetarian and vegan diets on gut microbiota. Front Nutr. 2019;6:47.