غذاهای کربوهیدراتی چه اثری بر باکتری‌های سودمند روده دارند؟
در این مقاله
اثر کربوهیدرات‌ها بر میکروبیوتا
کربوهیدرات‌های ساده در روده باریک کامل جذب می‌شوند، اما به علت مقاومت در برابر فعالیت آنزیم‌های گوارشی انسان، کربوهیدرات‌های پیچیدهدر بخش بالایی دستگاه گوارش کامل هضم نمی‌شوند.
مصرف کربوهیدرات‌های پیچیده موسوم به فیبر، هم در جوندگان و هم انسان، از جمله در چاقی، بیماری التهابی روده و آسم، میکروبیوتا از راه آن با آثار گوناگون سودمند مرتبط است.
قند / کربوهیدرات چیست؟
کربوهیدرات‌ها (ترکیبات قندی) مانند چربی و پروتئین از مهم‌ترین مواد آلی غذای انسان و حیوان‌اند. هدف اصلی قند تأمین انرژی است. این مواد فراوان‌ترین ترکیبات آلی غذا و متشکل از کربن، اکسیژن و هیدروژن‌اند. بسته به تعداد، آرایش این عناصر و قابلیت استفاده انسان، انواع و نام‌های متفاوت دارند.
در شکل بالا واحدهای سازنده دیده می‌شود. کوچک‌ترین واحدها مونوساکاریدها (گلوکز، فروکتوز، گالاکتوز) هستند. از ترکیبشان دی‌ساکاریدها (ساکاروز، مالتوز، لاکتوز) و پلی‌ساکاریدها (نشاسته، گلیکوژن، سلولز، کیتین) ساخته می‌شوند.
قندها:
- مونوساکاریدها (گلوکز، فروکتوز، گالاکتوز)
- دی‌ساکاریدها (ساکاروز، مالتوز، لاکتوز)
- پلی‌ساکاریدها (نشاسته، پلی‌ساکاریدهای غیرنشاسته‌ای)
- الکل‌های قندی (سوربیتول، مالتیلول، لاکتیتول) و گروه‌های دیگر
نشاستهبیشتر در حبوبات، نان، سیب‌زمینی و ماکارونی است و منبع اصلی انرژی غذایی ماست.
کربوهیدرات‌های پیچیده مانند نشاسته هضم‌پذیر، نشاسته مقاوم به هضم و سلولز از روده باریک می‌گذرند و برای میکروبیوتای کولون (باکتری‌های سودمند روده) سوبسترا (ماده خام زیستی) هستند. چند نوع باکتری آن‌ها را مصرف کرده و متابولیت‌هایی مانند اسیدهای چرب کوتاه‌زنجیر (KZYA)، CO2 و H2 می‌سازند که محیط روده را شکل می‌دهند و این مواد را تخمیر می‌کنند.
نشاسته مقاوم چیست؟
نشاسته پلی‌ساکاریدی هضم‌پذیر است، اما نوع مقاوم نیز دارد: نشاسته‌ای که در روده باریک فرد سالم جذب نمی‌شود. ممکن است طبیعی در غذا مانند حبوبات باشد، بعداً افزوده شود یا با فرایند مناسب مقدارش افزایش یابد. مقدار آن در بعضی غذاهای فراوری‌شده روزمره مانند نان، ماکارونی و غلات صبحانه کم است. مهندسان غذا و توسعه‌دهندگان محصول برای افزایش آن کار می‌کنند.
نشاسته مقاوم به کولون می‌رسد، میکروبیوتا تخمیرش می‌کند و محصولات دارای اسید چرب کوتاه‌زنجیر (KZYA) با فواید فیزیولوژیک گوناگون می‌سازد. شکل گرانول نشاسته، نسبت آمیلوز به آمیلوپکتین و ارتباط با اجزای غذا بر مقدار مقاوم اثر دارند. یکی از زمینه‌های توجه، ظرفیت آن به‌عنوان جزء هضم‌ناپذیری است که با تحریک یک یا چند باکتری سودمند کولون به میزبان سود می‌رساند، یعنی پری‌بیوتیک . برای این طبقه‌بندی سه شرط لازم است: مقاومت به محیط بالایی گوارش، تخمیر با میکروبیوتا و تحریک انتخابی رشد و / یا فعالیت باکتری مفید.
- موضوع مرتبط: چرا و چگونه غذاها و حیوانات را تغییر می‌دهند؟
رژیم گیاهی پرفیبر با افزایش Roseburia، Lachnospira و Prevotella و تولید KZYA مرتبط است.
فراوانی میکروبیوتا و متابولیت ناشی از فیبر مستقل بر نتیجه بیماری اثر می‌گذارد. فیبر همچنین آثار مستقل از حرکات روده مانند حجم‌دهی مدفوع دارد.
- موضوع مرتبط: چقدر فیبر مصرف کنیم؟
همه فیبرها از نظر اثر بر میکروبیوتا برابر نیستند
انواع فیبر برای باکتری‌های خاص سوبسترا / ماده خام‌اند و بعضی محصولات زیست‌تبدیل‌شده برای دیگر باکتری‌ها سوبسترا می‌شوند.
چون بیشتر اعضا مونو و الیگوساکارید (قند ساده) را متابولیزه می‌کنند و توان فراوری کربوهیدرات متفاوت است، برای هضم بهینه پلی‌ساکارید پیچیده تغذیه متقابل ضروری است.
تغذیه متقابل بسته به فیبر مصرفی اجتماعات متفاوت می‌سازد. بنابراین تغییر نوع فیبر می‌تواند تغییرات پیچیده ساختار و عملکرد کلی ایجاد کند.
تعداد آنزیم‌های تجزیه پلی‌ساکارید میان باکتری‌ها بسیار متفاوت است. بعضی عمومی‌گرا هستند و طیف وسیعی را متابولیزه می‌کنند، بعضی بسیار تخصصی‌اند. Bacteroides thetaiotaomicron و Bacteroides intestinalis از جمله شاخه Bacteroidetes هستند که بسیاری اعضایش عمومی‌گرای فرضی‌اند.
دیگر اعضا مانند Prevotella copri و Rosaburia intestinalis متخصص فرضی‌اند.
در مطالعه فیبر و تنوع، مدفوع انسان با 15 کربوهیدرات هضم‌ناپذیر انکوبه شد. نه‌فقط نوع سوبسترا بلکه تعامل باکتری‌ها برای تولید KZYA مهم بود. می‌دانیم انواع اصلی استات، پروپیونات و بوتیرات بر سلامت و میکروبیوتا مهم‌اند (ببینید: نقش مهم میکروبیوتای روده در تغذیه و سلامت).
نبود باکتری‌های کلیدی هضم را ناقص می‌کند
پژوهشگران گفتند نبود بعضی باکتری‌های کلیدی تخمیر کربوهیدرات هضم‌ناپذیر را کم می‌کند. همچنین pH اولیه با اثر بر ترانسفرازهای تشکیل بوتیرات می‌تواند تولید آن را کنترل کند.
این‌ها پیچیدگی نقش نوع فیبر در شکل‌گیری میکروبیوتا و تولید KZYA را نشان می‌دهد.
در مطالعه‌ای 19 مرد سالم چاق رژیم کم‌کربوهیدرات / فیبر گرفتند. بررسی مدفوع حاوی میکروبیوتا کاهش Roseburia spp، Eubacterium rectale و Bifidobacteria و هم‌زمان KZYA و بوتیرات را نشان داد.
تغییر فیبر می‌تواند اثر بین‌نسلی بر ترکیب میکروبیوتا داشته باشد. در بارداران دارای اضافه‌وزن رابطه مثبت فیبر با تنوع و غنا دیده شد. در موش‌ها کمبود کربوهیدرات هضم‌ناپذیر تنوع را کاهش داد. این وضعیت 4 نسل ادامه یافت و حتی پس از افزایش دریافت نیز برگشت‌پذیر نبود.
نتیجه
با توجه به اثر محیط بر فرزندان بهتر می‌فهمیم چرا رژیم غربی کم‌فیبر در بلندمدت بیماری غیرواگیر را افزایش می‌دهد.
نتیجه این است که فیبر برای رشد و پایداری میکروبیوتا ضروری است. سوبسترای بقا و تکثیر باکتری است و باکتری‌های سودمند به این وسیله زیاد و متنوع می‌شوند.
اهمیت مصرف کربوهیدرات‌های پیچیده هضم‌شونده مانند نشاسته و هضم‌ناپذیر مانند فیبر را نیز فهمیدیم. فیبر باید از منابع گوناگون باشد، نه یک غذا؛ تا باکتری‌های مختلف بمانند و با تعاملشان مواد سودمند بسازند.
منابع
Interplay Between Food and Gut Microbiota in Health and Disease.
Food Res Int, Jan 2019
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک می‌کند.
نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمی‌شود.
اولین نظر را شما بنویسید.