Учени от Университета в Сан Франциско и Харвардския университет за първи път показаха, че приготвянето на храна коренно променя микробиомите както на мишките, така и на хората, констатация с последици както за оптимизиране на нашето микробно здраве, така и за разбиране как готвенето може да е променило еволюцията на нашето микробиоми по време на човешката праистория.

сладки картофи

През последните години учените откриха, че много аспекти на човешкото здраве - вариращи от хронично възпаление до наддаване на тегло - са силно повлияни от екологичното здраве на огромния брой микроби, които живеят в и върху нас, наричани заедно нашият микробиом. Тази процъфтяваща област предизвика усилия в UCSF и в биомедицинските изследвания, за да се разбере по-добре как нашата среда и поведение могат да подобрят човешкото здраве чрез формиране на по-здрави микробиоми.

„Нашата лаборатория и други са изследвали как различните видове диети - като вегетариански спрямо диети на месна основа - въздействат върху микробиома“, каза старшият автор на изследването д-р Питър Търнбоу, доцент по микробиология и имунология и член на изпълнителното ръководство на UCSF Benioff Center for Microbiome Medicine. "Бяхме изненадани да открием, че никой не е изучавал основния въпрос за това как самото готвене променя състава на микробните екосистеми в червата ни."

Новото проучване - публикувано на 30 септември 2019 г. в Природа Микробиология—Представлява седемгодишно сътрудничество между Turnbaugh и еволюционния биолог от Харвард Рейчъл Carmody, доктор, което започва, когато Turnbaugh е независим член на Bauer и Carmody аспирант в Харвард.

Изследователите изследваха въздействието на готвенето върху микробиомите на мишки, като хранеха диети със сурово месо, варено месо, сурови сладки картофи или варени сладки картофи на групи животни - избрани, тъй като предварителните данни показват, че готвенето променя хранителните вещества и други биоактивни съединения в както месо, така и грудки.

За изненада на изследователите, суровото спрямо вареното месо не е имало забележим ефект върху чревните микроби на животните. За разлика от това, суровите и варени сладки картофи значително променят състава на микробиомите на животните, както и моделите на генна активност на микробите и биологично важните метаболитни продукти, които те произвеждат. Изследователите потвърдиха своите открития, използвайки по-разнообразен набор от зеленчуци, като извършиха това, което Тернбоу нарече „експеримент с луд учен“ - хранене на мишките с асортимент от сурови и варени сладки картофи, бял картоф, царевица, грах, моркови и цвекло.

Групата приписва микробните промени, които видяха, на два ключови фактора: сготвената храна позволява на гостоприемника да поеме повече калории в тънките черва, оставяйки по-малко за гладните микроби по-надолу в червата; от друга страна, много сурови храни съдържат мощни антимикробни съединения, които изглежда директно увреждат определени микроби.

"Бяхме изненадани да видим, че разликите се дължат не само на промяна на въглехидратния метаболизъм, но също така могат да се дължат на химикалите, намиращи се в растенията", каза Тернбоу. „За мен това наистина подчертава значението на разглеждането на другите компоненти на нашата диета и как те влияят на чревните бактерии.“

В сътрудничество с колеги от Съвместния институт за геном на американския департамент по енергетика в Уолн Крийк, Калифорния, екипът на Turnbaugh извърши подробен анализ на химическите промени, които готвенето произвежда във всяко растение, което са подали на мишките си, което води до кратък списък на съединенията това може да обясни как тези диети може да са повлияли на микробиомите на животните, въпрос, който те в момента анализират допълнително.

Наред с други наблюдения, изследователите отбелязват, че суровите диети карат мишките да отслабват и се чудят дали това е резултат от промените в техните микроби. Но когато екипът трансплантира тези променени микробиоми на мишки, живеещи на редовна диета с миша чау, обикновено хранени животни, вместо да слагат допълнителни мазнини, на пръв поглед парадоксална констатация изследователите казват, че те все още разследват.

И накрая, за да разбере дали подобни промени в микробиомите могат да бъдат предизвикани при хора, които ядат сурова или сготвена диета, екипът си партнира със студент от Харвард, който също е професионален готвач, за да подготви апетитни и експериментално сравними сурови и сготвени менюта за малка група изследвания участници. Участниците опитаха всяка диета в продължение на три дни всеки в произволен ред, след което представиха проби от изпражнения за изследователи, за да анализират микробиомите си, което показа, че тези различни диети значително променят микробиомите на участниците в изследването.

„Беше вълнуващо да видим, че въздействието на готвенето, което наблюдаваме при гризачите, е от значение и за хората, въпреки че интересно е, че спецификата на това как микробиомът е бил засегнат се различава между двата вида“, каза Търнбоу "Ние сме много заинтересовани да правим по-големи и по-дълги интервенционни и наблюдателни проучвания при хора, за да разберем въздействието на по-дългосрочните диетични промени."

Разбирането как диетата въздейства на микробиома има важни последици за това как нашите чревни микроби влияят върху наддаването на тегло и други аспекти на човешкото здраве, каза Търнбоу. Изследването повдига и интригуващи въпроси за това как свързаните с човека микроби са се развили през хилядолетията, за да се адаптират към нашата кулинарна култура, каза той и дали това може да има важни странични ефекти за съвременното здраве.