В клиническом исследовании 36 здоровых взрослых людей были случайным образом распределены на 10-недельную диету, которая включала либо ферментированные продукты, либо продукты с высоким содержанием клетчатки. Две диеты по-разному влияли на микробиом кишечника и иммунную систему.
Употребление в пищу таких продуктов, как йогурт, кефир, ферментированный творог, кимчи и другие ферментированные овощи, овощные рассольные напитки и чайный гриб, привело к увеличению общего микробного разнообразия с более сильным эффектом от больших порций. «Это потрясающее открытие», – сказал Джастин Зонненбург, доктор философии, доцент микробиологии и иммунологии. "Это один из первых примеров того, как простое изменение диеты может воспроизводимо реконструировать микробиоту в когорте здоровых взрослых."
Кроме того, четыре типа иммунных клеток показали меньшую активацию в группе ферментированных продуктов.
Уровни 19 воспалительных белков, измеренные в образцах крови, также снизились. Один из этих белков, интерлейкин 6, связан с такими состояниями, как ревматоидный артрит, диабет 2 типа и хронический стресс.
«Диеты, ориентированные на микробиоту, могут изменить иммунный статус, предоставляя многообещающие возможности для уменьшения воспаления у здоровых взрослых», – сказал Кристофер Гарднер, доктор философии, профессор Ренборг Фаркуар и директор по исследованиям питания в Стэнфордском исследовательском центре профилактики. «Этот результат был одинаковым для всех участников исследования, которые были отнесены к группе продуктов с высоким содержанием ферментации."
Стабильность разнообразия микробов в рационе, богатом клетчаткой
Напротив, ни один из этих 19 воспалительных белков не снизился у участников, которые придерживались диеты с высоким содержанием клетчатки, богатой бобовыми, семенами, цельнозерновыми, орехами, овощами и фруктами. В среднем, разнообразие их кишечных микробов также оставалось стабильным. «Мы ожидали, что высокое содержание клетчатки окажет более универсальный положительный эффект и увеличит разнообразие микробиоты», – сказала Эрика Зонненбург, доктор философии, старший научный сотрудник в области фундаментальных наук о жизни, микробиологии и иммунологии. "Данные свидетельствуют о том, что одного только увеличения потребления клетчатки в течение короткого периода времени недостаточно для увеличения разнообразия микробиоты."
Исследование будет опубликовано в сети 12 июля в Cell. Джастин, Эрика Зонненбург и Кристофер Гарднер – соавторы.
Ведущими авторами являются Ханна Вастик, аспирант в области биоинженерии, и бывший постдокторант Габриэла Фрагиадакис, доктор философии, которая сейчас работает доцентом медицины в Калифорнийском университете в Сан-Франциско.
Большое количество доказательств продемонстрировало, что диета формирует микробиом кишечника, который может влиять на иммунную систему и общее состояние здоровья.
По словам Гарднера, низкое разнообразие микробиома связано с ожирением и диабетом.
«Мы хотели провести экспериментальное исследование, которое могло бы проверить, может ли еда, нацеленная на микробиоту, стать средством борьбы с огромным ростом хронических воспалительных заболеваний», – сказал Гарднер.
Исследователи сосредоточились на клетчатке и ферментированных продуктах из-за предыдущих сообщений об их потенциальной пользе для здоровья. Хотя диета с высоким содержанием клетчатки связана с более низким уровнем смертности, потребление ферментированных продуктов может помочь в поддержании веса и может снизить риск диабета, рака и сердечно-сосудистых заболеваний.
Исследователи проанализировали образцы крови и стула, собранные в течение трехнедельного досудебного периода, 10 недель диеты и четырехнедельного периода после диеты, когда участники ели по своему усмотрению.
Полученные данные рисуют детальную картину влияния диеты на микробы кишечника и иммунный статус. С одной стороны, те, кто увеличил потребление ферментированных продуктов, показали аналогичные эффекты на разнообразие микробиома и маркеры воспаления, что согласуется с предыдущими исследованиями, показывающими, что краткосрочные изменения в диете могут быстро изменить микробиом кишечника.
С другой стороны, ограниченное изменение микробиома в группе с высоким содержанием клетчатки согласуется с предыдущими отчетами исследователей об общей устойчивости микробиома человека в течение коротких периодов времени.
Разработка набора диетических и микробных стратегий
Результаты также показали, что большее потребление клетчатки приводит к увеличению количества углеводов в образцах стула, что указывает на неполное разложение клетчатки кишечными микробами. Эти результаты согласуются с другими исследованиями, предполагающими, что микробиом людей, живущих в промышленно развитом мире, обеднен микробами, разлагающими клетчатку.
«Возможно, более длительное вмешательство позволило бы микробиоте адекватно адаптироваться к увеличению потребления клетчатки», – сказала Эрика Зонненбург. "В качестве альтернативы может потребоваться преднамеренное введение потребляющих клетчатку микробов, чтобы повысить способность микробиоты расщеплять углеводы."
Помимо изучения этих возможностей, исследователи планируют провести исследования на мышах, чтобы изучить молекулярные механизмы, с помощью которых диета изменяет микробиом и снижает количество воспалительных белков. Они также стремятся проверить, могут ли продукты с высоким содержанием клетчатки и ферментированные продукты влиять на микробиом и иммунную систему человека. Другая цель – изучить, снижает ли потребление ферментированной пищи воспаление или улучшает другие показатели здоровья у пациентов с иммунологическими и метаболическими заболеваниями, а также у беременных женщин и пожилых людей.
«Есть еще много способов воздействовать на микробиом с помощью продуктов питания и добавок, и мы надеемся продолжить изучение того, как различные диеты, пробиотики и пребиотики влияют на микробиом и здоровье в разных группах», – сказал Джастин Зонненбург.