אנו בוחרים את האוכל שלנו מסיבות שונות, כולל העדפה אישית, זמינות, עלות ובריאות. אך עלינו לקחת בחשבון גם את העדפות חיידקי המעיים שלנו, א מחקר חדש פורסם בתא מציע.
החיידקים במעיים שלנו, המכונים ביחד בשם המיקרוביוטה או המיקרוביום, חיים על הסיבים וכימיקלים אחרים שמקורם במאכלים שאנו אוכלים. "סיבים" הוא מונח מטריה המכסה מגוון רחב של מולקולות מבוססות סוכר (פוליסכרידים). לא ברור כיצד משפיעים רב-סוכרים צמחיים על צמיחתם של מינים שונים של חיידקי מעיים מועילים.
אמנם אנו יודעים שאנשים שאוכלים מספר רב יותר של מזונות צמחיים שונים בעלי מיקרוביומים מגוונים ובריאים יותר, פחות ידוע על אילו חיידקים מעדיפים אילו מזונות.
כדי לברר אודות המזונות שכל סוג של חיידקים מעדיפים, מחברי המחקר הנ"ל שפורסמו ב- Cell, גידלו עכברים בתנאים סטריליים והעניקו להם סט של 20 מינים שונים של חיידקי מעיים אנושיים. בתחילת הניסוי, לעכברים הייתה סט דומה של חיידקי מעיים. לאחר מכן הם האכילו את בעלי החיים בתזונה עתירת שומן ודלת סיבים האופיינית בארה"ב. לכך הוסיפו 34 תכשירי סיבים מטוהרים העשויים מפירות וירקות.
קבל את הדוא"ל האחרון
החוקרים הבחינו כיצד המיקרוביומים של בעלי החיים השתנו כתוצאה מהתזונה שלהם. הם מצאו כי חיידקים מסוימים מעדיפים תוספי סיבים שונים, וכאשר האוכל האהוב עליהם זמין, שיעורם של אותם חיידקים במעי עולה. לדוגמא, לעכברים שאכלו הרבה סיבי אפונה היה שיעור גבוה בהרבה של חיידקים שנקראו Bacteroides thetaiotaomicron בסוף הניסוי.
אך סיבי מזון אינם מורכבים מתרכובת אחת בלבד. לעתים קרובות הם מכילים מגוון רב-סוכרים בעלי שרשרת ארוכה שאיננו יכולים לפרק אותם ללא עזרת חיידקי המעיים. כדי לגלות בדיוק אילו מולקולות פוליסכריד הגדילו את מספר החיידקים הספציפיים, ניסויים נוספים בדקו מינים שונים של חיידקים. בשביל ה Bacteroides thetaiotaomicron, למשל, הגידול בשפע מונע על ידי מולקולה בסיבי אפונה הנקראת ערבינן.
Bacteroides thetaiotaomicron אהב לחגוג בסיבי אפונה. שרסור / שוטרסטוק
ניהול המיקרוביום שלך אינו כל כך פשוט
המיקרוביום הוא קהילה מורכבת המורכבת ממיליארדי חיידקים. חשוב להבין כיצד המזון שאנו אוכלים משפיע על המיקרוביום שלנו בכללותו ולא רק על מיני חיידקים בודדים. פשוט אספקת סוג מסוים של סיבים אינה ערובה לכך שחיידקים ספציפיים יופיעו לאכול אותם. ואם אותו מזון מועדף על ידי שני מינים של חיידקים מתחרים, אחד מועיל ואחד שעלול להזיק, איך תבטיחו שהמין הבריא יותר יקבל את חלק האריה וישגשג?
כדי להבין אילו חיידקים מקבלים בחירה ראשונה בחומרים המזינים, החוקרים ערכו תחרויות מזון בין מיני חיידקים שונים. הם השתמשו בחרוזים מגנטיים המצופים במולקולות סיבים פלואורסצנטיים כדי לראות אילו חיידקים מטבוליזם כל סוג סיבים וכיצד נוכחותם של חיידקים אחרים השפיעה על בחירותיהם.
כפי שניתן היה לצפות כשיש שפע של חיידקים והיצע מוגבל של מאכלים אהובים, חיידקים התחרו על סיבים מסוימים. חשוב לציין כי החוקרים גילו כי החיידקים מסתגלים לשינויים בנסיבות. מינים מסוימים הצליחו להסתגל לנוכחותם של אחרים שהעדיפו את אותו הסיב, ועברו למקור מזון אחר. חיידקים אחרים נותרו נחושים לאכול את הארוחות המועדפות עליהם.
מה המשמעות של המיקרוביום שלנו? זה מציע כי זנים מסוימים יכולים להסתגל ביתר קלות לשינויים בתזונה ואלה עשויים להיות הטובים ביותר לבניית קהילת מעיים גמישה.
עדיין הרבה ללמוד
מתברר יותר ויותר שמה שאנחנו לאכול ו לשתות יש השפעה עמוקה על איפור המיקרוביום במעיים, ולכן השפעה עצומה על התזונה והבריאות. אבל יש לנו הרבה עבודה לעשות לפני שאנחנו באמת מבינים את ההשפעות של אוכל אמיתי על המיקרוביום האמיתי שלנו ואיך משפיעים חיידקי המעיים על בריאותנו.
יחד עם עמיתי בקינגס קולג 'בלונדון, בבית החולים הכללי של מסצ'וסטס, באוניברסיטת סטנפורד וב- ZOE, אנו עורכים את המחקר הגדול ביותר בעולם (PREDICT) החוקרים כיצד אנשים ומיקרוביומים ייחודיים שלהם מגיבים למזונות שונים. עד כה, התוצאות מראות על הבדלים גדולים ועקביים בין אנשים לאותם מאכלים. גם לתאומים זהים, שחולקים 100% מהגנים שלהם ומהרבה מהגידול והסביבה שלהם, יכולה להיות תגובות שונות מאוד לאותם מאכלים.
עוד יותר מפתיע, התאומים הזהים במחקר שלנו חלקו רק מעט יותר סוגי חיידקים מאשר אנשים שאינם קשורים, מה שעשוי לעזור להסביר את ההבדל בתגובות התזונתיות. בסוף מחקרינו, בעזרת מדענים אזרחיים אנו מקווים שנוכל לשפוך אור על הקשר המסובך בין מה שאנו אוכלים, למיקרוביום שלנו, לתגובות האישיות שלנו. לאוכל ולבריאות שלנו.
מדענים מעוניינים למצוא דרכים לתפעל את התגובות שלנו לאוכל ולשפר את בריאותנו על ידי שינוי מכוון של תושבי המעיים שלנו. חשיפת הקשרים בין סוגים שונים של סיבים וחיידקים מצביע על כך שבסופו של דבר המולקולות שזוהו על ידי החוקרים במחקר התא יוכלו לשמש במזון המכונה מיקרוביוטה כדי להגדיל את מספר החיידקים המועילים במעי ולהגביר את מגוון המיקרוביום.
רבים מתוספי הסיבים שנבדקו בניסויים שלהם היו עשויים מקליפות פירות וירקות שנותרו מהכנת מוצרים כמו מרקים ושייקים. מוצרים אלה יכולים לספק סיבים בר קיימא וזולים, אשר ניתן לשלב בקלות במוצרי מזון. אך לפני שנתחיל להתעסק עם תושבי המעיים בדרך זו, עלינו לדעת כיצד לעשות זאת בבטחה - לעודד את החיידקים ה"טובים "ולשלוט ב"הרעים" - ליצור את האיזון החיידקי הנכון לכולם.
על המחבר
טים ספקטור, פרופסור לאפידמיולוגיה גנטית, קינגס קולג 'לונדון
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים_בריאות
