Naujas Kopenhagos universiteto Mitybos, mankštos ir sporto departamento tyrimas padidina mūsų žinias apie žarnyną ir žarnyno bakterijų gyvenimą. Tyrimas, be kita ko, rodo, kad žarnyno aplinkos pokyčiai turi įtakos žarnyno bakterijų sudėčiai ir veiklai. Galiausiai tai gali padėti paaiškinti, kodėl mes visi turime skirtingas žarnyno bakterijas ir tikriausiai taip pat, kodėl skirtingai reaguojame į tą patį maistą.
2021 m. 50 tiriamųjų valgydami pusryčius nurijo nykščio išorinio sąnario dydžio kapsulę. Tada kapsulė pradėjo kelionę per skrandį, plonąją žarną ir storąją žarną, kad surinktų informaciją apie pH, temperatūrą ir slėgį. Kapsulė išsiskyrė su išmatomis praėjus 12–72 valandoms, o tyrėjai jau tada pastebėjo, kad tiek žarnyno aplinka, tiek kelionės žarnyne laikas skiriasi nuo žmogaus iki žmogaus.
„Galėjome pastebėti, kad, pavyzdžiui, vieniems žmonėms kapsulei prasiskverbti per plonąją žarną prireikė 2 valandų, o kitiems – 10 valandų. Kadangi jau žinome, kad didžiąją dalį maistinių medžiagų pasisaviname plonojoje žarnoje, skiriasi kelionės plonojoje žarnoje laikas tikriausiai turi įtakos tam, kiek maistinių medžiagų įsisaviname ir kiek jų patenka į storąją žarną, kur įsiskverbia žarnyno bakterijos“, – sako docentas Henrikas Roageris. Kopenhagos universiteto Mitybos, mankštos ir sporto departamentas, kuris vadovavo tyrimui.
Anksčiau aktyvumas žarnyne dažniausiai buvo tiriamas naudojant išmatų mėginius, kurie buvo lyginami su tuo, ką žmogus valgė. Kapsulė suteikia tikslesnės informacijos apie tai, kaip aplinka kinta žarnyne.
„Kapsulė reiškia, kad galime rinkti informaciją, kuri gali padėti paaiškinti individualius virškinimo, maistinių medžiagų įsisavinimo ir žarnyno judėjimo modelių skirtumus. Tai suteikia mums daug daugiau žinių, nei anksčiau galėjome gauti iš mitybos modelių ir išmatų mėginių”, – aiškina Associate. Profesorius Roager.
Tyrimas publikuojamas žurnale Gamtos mikrobiologija.
Aplinka žarnyne: nuo rūgštaus skrandžio iki šarminės plonosios žarnos
Jų kelionėje per virškinimo sistemą kapsulė ir maistas pirmiausia pateko į skrandį. Čia kapsulės pH buvo labai žemas, nes skrandyje išsiskiria rūgštis, kuri skaido maistą. Tada maistas ir kapsulė persikėlė į plonąją žarną. Čia žarnyno ląstelės išskiria šarminį bikarbonatą, kuris neutralizuoja skrandžio rūgštį, ir būtent čia pasisavinamos maistinės medžiagos.
Nevirškinama maisto likutis ir kapsulė vėliau pateko į storąją žarną, kur maistą fermentavo žarnyno bakterijos. Žarnyno bakterijos gamina riebalų rūgštis, dėl kurių pH vertė vėl sumažėja pirmoje gaubtinės žarnos dalyje. Tačiau pH vertė laipsniškai didėja išilgai storosios žarnos, nes riebalų rūgštys palaipsniui absorbuojamos per žarnyno sienelę ir keičiasi žarnyno bakterijų veikla.
„Kapsulė užregistravo visus šiuos pH reikšmių pokyčius, todėl pagal pH pokyčius galime įvertinti, kiek laiko maistas buvo skirtingose žarnyno dalyse. Žinome, kad pH yra esminis bakterijų augimo ir aktyvumo veiksnys. Taigi buvo visiškai suprantama, kad žarnyno aplinka ir pH yra susiję su žarnyno bakterijų sudėties ir aktyvumo skirtumais. Tai reiškia, kad kiekvienos mūsų žarnyne esančios aplinkos sąlygos gali padėti paaiškinti, kodėl mūsų bakterijos yra skirtingos į žarnyno“, – sako Roager.
Asmeninė mityba
Pasak docento Roager, naujos žinios gali būti labai naudingos būsimoms mitybos gairėms.
„Mūsų rezultatai rodo, kad mes visi esame unikalūs – taip pat ir savo žarnyne“, – sako Roager. „Esame įpratę daryti prielaidą, kad visi virškiname ir įsisaviname maistą vienodai ir vienodai, tačiau taip pat matome, kad taip yra ne visada. Mūsų tyrimas pateikia papildomų įrodymų, kad žmonės skirtingai reaguoja į maistą. mūsų žarnyno aplinkos skirtumai gali atlikti svarbų vaidmenį.
Rezultatai rodo, kad žarnyno fiziologija ir aplinka vaidina svarbų vaidmenį individualiuose žmogaus žarnyno mikrobiomo ir metabolizmo skirtumuose.
Faktai apie tyrimą
50 tiriamųjų prarytų kapsulių matmenys buvo 26 x 13 mm. Bandomieji kapsulę vartojo tuo pačiu metu kaip standartinius pusryčius, kuriuos sudarė ruginė duona su sviestu ir uogiene, virtas kiaušinis, porcija natūralaus jogurto su riešutais ir mėlynėmis bei stiklinė vandens.
Tyrimui vadovavo Nicola Procházková, kuri buvo mokslų daktarė. 2020–2024 m. Kopenhagos universiteto Mitybos, mankštos ir sporto katedros studentė ir doktorantė. Tyrimas „Žarnyno fiziologija ir aplinka paaiškina žmogaus žarnyno mikrobiomų sudėties ir metabolizmo skirtumus” buvo atliktas bendradarbiaujant su mokslininkais iš DTU Food ir KU Leuven (Belgija).