Яичные белки вызывают резкие изменения в микробиоме

Фото из открытых источников

В новом исследовании группа ученых из Университета штата Северная Каролина изучила различные формы белка в нашем рационе и их влияние на микробиом кишечника, а следовательно, и на общую продолжительность жизни. Оно показало, что разные источники белка кардинально меняют микробиом кишечника.

Кишечный микробиом — это сообщество микроорганизмов, обитающих в пищеварительном тракте, которое расщепляет пищу и обеспечивает организм питательными веществами. Известно, что питание влияет на функционирование кишечного микробиома и оказывает значительное влияние на здоровье человека.

В настоящее время влияние белков на здоровье человека изучено недостаточно. Поэтому исследователи из Университета штата Северная Каролина изучают, как белки метаболизируются для создания новых белков, производства энергии и осуществления других процессов, которые могут влиять на различные аспекты нашего здоровья. Это исследование является частью программы по профилактике и лечению желудочно-кишечных заболеваний, которые, по данным Национальных институтов здравоохранения, затрагивают не менее 60–70 миллионов американцев.

«Что-то не так с тем, что мы едим сегодня, и мы пока не знаем, что именно», — сказал соавтор исследования Альфредо Блейкли-Руис. «Наша лаборатория хотела выяснить, как различные диеты влияют на то, что живёт в кишечнике, и узнать, как эти микробы функционируют в ответ на эту диету».

Исследовательская группа проанализировала влияние семи различных источников пищевого белка на микробиоту кишечника мышей. Их особенно интересовало, как источник белка в рационе, например, белки, содержащиеся в молоке, яйцах, курице и растениях, таких как горох или соя, влияют на микробиом кишечника мышей. В течение недели мыши получали рацион, содержащий только один источник белка, включая яичные белки, бурый рис, сою и дрожжи.

Исследователи использовали комплексный подход метагеномики и метапротеомики, который позволяет оценить численность видов микроорганизмов в кишечнике и влияние белков на метаболические и физиологические процессы микробиоты, такие как её способность усваивать питательные вещества. Исследователи обнаружили, что микробиом кишечника мышей значительно менялся на протяжении исследования, причём некоторые источники белка оказывали экстремальное воздействие.

«Состав микробиома кишечника существенно менялся каждый раз, когда мы меняли источник белка», — сказал Блейкли-Руис

Исследователи ожидали, что исследование покажет, что пищевой белок влияет на метаболизм аминокислот. По словам Блейкли-Руис, диета с коричневым рисом и яичным белком, по-видимому, заставляла микробы расщеплять эти белки, а не синтезировать собственные аминокислоты.

«Интуитивно это понятно, поскольку белки состоят из аминокислот, но мы хотим изучить этот вопрос глубже», — сказал Блейкли-Руис. Некоторые аминокислоты могут распадаться на токсины и поражать местные ткани, а также потенциально влиять на здоровье по оси кишечник-мозг. «Таким образом, эти диеты могут иметь потенциальные последствия для здоровья».

Однако они не ожидали увидеть, как пищевой белок вызывает распад сложных сахаров. Длинные цепочки сахаров, прикреплённые к пищевым белкам, известные как гликаны, по-видимому, изменяют функцию микробиома кишечника. Многочисленные источники пищевого белка, включая сою, рис, дрожжи и яичный белок, заставляли кишечные микробы изменять выработку ферментов, расщепляющих гликаны, иногда существенно.

Блейкли-Руис объяснил, что при диете на основе яичного белка одна бактерия взяла на себя инициативу и активировала ферменты, разрушающие гликаны. Затем исследовательская группа вырастила эту бактерию в лабораторных условиях и обнаружила, что продуцируемые ею ферменты, разрушающие гликаны, были аналогичны тем, что присутствуют в муцине.

Муцин выстилает желудок и кишечник, образуя защитный барьер, способствующий пищеварению. Однако бактерии, активируемые яичным белком, могут расщеплять муцин, что может повредить слизистую оболочку кишечника и негативно сказаться на его здоровье.

«Я с нетерпением жду возможности изучить эту потенциальную связь между экспрессией ферментов, расщепляющих гликаны, в диете на основе яичного белка и расщеплением муцина микробиомом кишечника в будущих исследованиях», — сказал Блейкли-Руис.

Означает ли это, что нам следует избегать яичных белков? Вовсе нет.

На самом деле, диета мышей с контролируемым содержанием белка совсем не похожа на то, что мы обычно едим, поэтому мы пока не можем делать поспешных выводов. Необходимы дополнительные исследования.

«Одним из ограничений нашего исследования является то, что, конечно, диеты весьма искусственны и могут привести к завышенным результатам», — сказал соавтор исследования Мануэль Кляйнер. Однако это исследование заложило необходимую основу для будущих исследований реакции микробиома кишечника на различные источники белка.

«Но теперь мы показываем, что яичный белок оказывает экстремальное воздействие на микробиом», — сказал Кляйнер. «В будущем мы очень заинтересованы в понимании механизма этого эффекта при смешанной белковой диете у мышей».

Понимание того, как различные белки влияют на нашу кишечную микробиоту (и, возможно, на желудочно-кишечные заболевания), является важнейшим шагом на пути к выходу за рамки диетических причуд и достижению долгосрочного здоровья. 

«Это может быть очень важно с точки зрения здоровья», — сказал Блейкли-Руис.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний