Hvordan påvirker kosthold de blomstrende samfunnene til mikrober som lever i fordøyelseskanalen?
Det er personlig.
Ny forskning viser at de matvarene folk spiser virkelig påvirker sminke av tarmmikrobiomer. Imidlertid kan den samme maten ha motsatt effekt hos to forskjellige individer. Det betyr at detaljene om hvordan kosthold vil påvirke en gitt persons tarme fremdeles er et mysterium.
"Mye av responsen fra mikrobiomet på matvarer kommer til å bli personlig, fordi hver person har den unike blandingen som bare er spesiell for dem," sa Dan Knights, en beregningsmikrobiolog ved University of Minnesota.
Måltider for mikrober
Mikrober som befolker tarmkanalen kan ha stor innflytelse på menneskers helse. Forskere har funnet at tarmbakteriesamfunn kan være knyttet til vanskene noen mennesker mister vekt, og de kan spille en rolle i hjerte- og karsykdommer. Mikrobiomet ser også ut til å være nært knyttet til immunforsvaret, og dermed spiller det en viktig rolle i immunrelaterte sykdommer og lidelser, inkludert allergier.
Noen få studier har antydet at kosthold kan påvirke mikrobiomet, fortalte Knights til Live Science, men sammenhengen er dårlig forstått. Han og kollegene taklet problemet ved å be 34 sunne frivillige registrere hver bit mat og drikke de spiste i 17 dager i strekk. Deltakerne samlet deretter avføringsprøver i løpet av studien, som forskerne analyserte med en metode som ble kalt haglegeværmetagenomikk. Denne metoden innebærer å ta tilfeldige prøver av de genetiske sekvensene i mikrober i fecalmaterialet, sa Knights, for deretter å sammenstille hvilke arter og hvilke gener disse sekvensene kom fra.
Denne veldig detaljerte tilnærmingen avslørte at kostholdet faktisk påvirker tarmen bakterier. Hos en gitt person kunne forskerne forutsi endringer i mikrobiomet basert på hva de hadde spist i dagene før. For hver person fant de en median på ni spesifikke forhold mellom en type mat og spesifikke tarmmikrobiomforandringer.
Men disse endringene generaliserte ikke godt fra en person til en annen. Teamet fant 109 totale mat-tarm-mikrobeforhold som ble delt av mer enn en forskningsdeltaker - men bare åtte som ble delt av mer enn to. Og av de åtte, gikk fem av forholdene i motsatte retninger. Hos en deltaker forårsaket det å spise en bestemt veggie at en bestemt gruppe bakterier ble flere som gal. I en annen kunne den samme veggien kvasse den samme gruppen av bakterier.
Hva er det i en mat?
Dessuten korrelerte ikke næringsstoffene på ernæringsetiketten med noen av disse endringene. Først virket det overraskende, sa Knights. Men da, sa han, "vi skjønte at det er fornuftig, fordi ernæringsetikettene er skrevet for mennesker."
Og mens mennesker kanskje bryr seg om ting som magnesiuminnhold og mettet fett, er tarmmikrober tilsynelatende mye mer interessert i de unoterte tingene, inkludert hundrevis av ukjente forbindelser som er i en gitt mat.
"Det er alt dette - jeg liker å kalle det mørk materie - det er i matvarene våre som vi ikke virkelig måler," sa Knights.
I stedet var korrelasjonene forskerne fant mellom tarmmikrober og spesifikke mattyper, for eksempel bladgrønne grønnsaker eller yoghurt (til tross for spesifikk type). To av deltakerne i studien konsumerte primært rist av måltidserstatning av merkevaren Soylent. Dette viste seg å være interessant, sa Knights, for selv om disse to menneskene bodde på det samme nesten hver dag, endret tarmsamfunnene deres daglig, akkurat som mikrobiomene til de som hadde et mer variert kosthold.
"Det er veldig tydelig andre kilder til variasjon i mikrobiomet i tillegg til maten vi spiser," sa Knights.
Betydningen av mikrobiomet
Til tross for den unike naturen til hvert mikrobioms respons på spesifikke matvarer, mener Knights at det er en måte å gi mening om dataene på.
Å gjøre det vil kreve to tilnærminger, sa han. Den første er å bore dypt inn i hva som faktisk er i spesifikke matvarer. Forskere må identifisere spesifikke forbindelser som tarmmikrober metaboliserer, for å forstå de pittige gigantiske detaljene i tarmsøkosystemet.
"Det er noe som kommer til å ta mye arbeid, men vi kan komme dit," sa Knights.
Den andre tilnærmingen er å se på enorme datasett om dietter og mikrobiomsamfunn, sa han. Med tusenvis av deltakere kan trender dukke opp, selv om detaljene er unike for enkeltpersoner, sa han.
Studien ble finansiert av General Mills, matprodusenten, og gjenspeiler at selskapets interesse for grunnleggende ernæringsforskning, sa Knights. Et hovedspørsmål han og kollegene ønsker å takle er hvordan det moderne amerikanske kostholdet påvirker mikrobiomet. Mennesker som bor i utviklingsland eller i mer tradisjonelle kulturer har forskjellige tarmmikrobiomsamfunn enn det som finnes i utviklede nasjoner, sa Knights.
"En ting vi er veldig interessert i å forstå, er hvordan diettene våre i det moderne samfunn kan bidra til tapet av våre forfedres mikrober," sa han.
Forskerne rapporterte om funnene sine 12. juni i tidsskriftet Cell Host & Microbe.
