نقش میکروب ها و باکتری های دستگاه گوارش در تغذیه و وزن

دهه ها است که دانشمندان از تاثیر غذایی که می خوریم بر میکروب های سیستم گوارشی آگاه هستند. انتخاب بین همبرگر و ماست میوه ای به عنوان ناهار می تواند جمعیت باکتری های خاصی را افزایش دهد و تعداد بعضی دیگر را کم کند. تغییر نسبت بین باکتری ها باعث تغییر در ترشح مواد می شود و در نتیجه ژن های بخصوصی فعال می شوند تا مواد مغذی متفاوتی را جذب کنند. این تاثیر البته مثل خیابانی دوطرفه است؛ تنها غذای مصرفی ما نیست که روی باکتری ها و میکروب ها اثر می گذارد؛ بلکه مشخص شده این موجودات فراوان و نادیدنی هم می توانند روی رژیم غذایی و اختلالاتی مانند اضطراب، افسردگی و فشار خون تاثیرگذار باشند.

اما چگونه این تریلیون ها همخانه ذره بینی (که همه را به اجماع میکروب می نامیم) که بر اشتها و تصمیم ما مبنی بر انتخاب یک غذای خاص تاثیر می گذارند، تا به حال ناشناخته بوده است؟ در این مقاله شما می توانید با نقش میکروب ها و باکتری های دستگاه گوارش در تغذیه و وزن آشنا شوید.

متخصصان علوم اعصاب دریافته اند که انواع خاصی از میکروبیوتای دستگاه گوارش می توانند به میزبان شان در تشخیص کم و کسری مواد مغذی موجود در غذاها کمک کنند. این میکروب ها بعد از تشخیص کمبود، می توانند با دقت تخمین بزنند که میزبان برای تامین کمبود آن ماده غذایی خاص، احتیاج به خوردن چه مقداری از چه غذایی دارد. کارلوس ریبیرو (Carlos Ribeiro) که رفتارهای تغذیه ای نوعی مگس میوه به نام Drosophila Melanogaster را در مرکز ناشناخته های چامپالیمود مطالعه می کند، می گوید: «نقشی که باکتری ها در رابطه با اشتهاء و ذائقه بازی می کنند، مشابه بهینه سازی حرکت ماشین و سوخت مورد نیاز آن است؛ چقدر دیگر می توان با این ماشین راند؛ بی آنکه احتیاج به سوخت گیری مجدد باشد؟»

ریبیرو و همکارانش در مقاله ای نشان داده اند که میکروبیوم (ریز موجودات زنده درون دستگاه گوارش) چگونه تصمیمات غذایی مگس میوه را تحت تاثیر قرار می دهد. در این تحقیق به یک گروه از مگس ها محلولی ساکاروزی خورانده شد که حاوی تمام آمینواسیدهای لازم برای ساخت پروتئین، فاقد برخی انواع اساسی آمینواسید بود که مگس ها به تنهایی قادر به ساختن آن نبودند. گروه سوم غذایی را دریافت می کرد که آمینواسیدهای اساسی یک به یک از ترکیبات آن حذف می شدند تا بتوان دید که میکروبیوم در نهایت کدام یک را تشخیص می دهد.

بعد از گذشت 72 ساعت، غذایی متشکل از محلول شیرین معمولی به همراه خمیرمایه غنی شده با پروتئین در اختیار هر سه گروه قرار گرفت. محققان مشاهده کردند که مگس های گروه دو و سه که غذایشان فاقد تعدادی از آمینواسیدهای لازم بود، اشتهایی قوی برای خوردن خمیرمایه از خود نشان می دهند تا کمبود پروتئین و مواد غذایی شان را جبران کنند، اما زمانی که محققان تعداد 5 باکتری یافت شده در سیستم گوارش مگس ها (Lactobacillus Plantarum – L. brevis – Acetobacter Pomorum – Commensalibacter intestine – Enterococcus Faecalis) را افزایش دادند، اشتیاق مگس ها برای خوردن پروتئین به کلی فروکش کرد.

مشخص شد که سطح آمینواسید همچنان در مگس ها پایین است، اما در عوض میکروب ها شروع به فعالیت در جایگاه کارخانه های کوچک ساخت و ساز کرده بودند و غذای در دسترس را به مواد تازه تبدیل می کردند؛ تغییری که به عقیده محققان به میزبان پیام می دهد که همچنان می تواند بدون آمینواسید فعالیت کند. در نتیجه این حقه میکروبی، مگس ها با وجود فقدان آمینواسید که معمولاً به توقف رشد سلولی می انجامد، به رشد و تولید مثل ادامه دادند. این تحقیق دید تازه ای از هماهنگی در تکامل بین میکروب ها و میزبانان شان ارائه می دهد. جین فاستر (Jane Foster) متخصص علوم اعصاب دانشگاه مک مستر اونتاریو که در این تحقیق دخیل نبوده، می گوید: «این یافته ها نشان می دهند که مسیری خاص بین میکروب های شکمی و میزبان در طول تکامل پدید آمده و راه ارتباطی از پایین به بالایی در مورد رژیم غذایی وجود دارد.»

اگرچه هنوز سازوکار دقیق ارتباط مشخص نشده، اما به گمان ریبیرو این ارتباط می تواند به طرق مختلف شکل بگیرد. شواهدی محکم از این تحقیق نشان می دهند که متابولیت ها (مولکول های کوچک با پسماندهای سوخت و ساز در جریان خون) می توانند حامل اطلاعات از دستگاه گوارش به مغز باشند و به مغز بگویند که آیا به غذایی خاص احتیاج دارد یا نه. به عقیده ریبیرو هر چند این تحقیق هنوز در مراحل جانوری است، اما کشف ارتباط بین باکتری ها و انتخاب های غذایی، می تواند راهگشای درمان های آزمایشی مربوط به عادات و رژیم غذایی برای انسان ها باشد.

ارتباط بین باکتری ها و وزن

تاثیر باکتری ها و عادات تغذیه ای می تواند در زمینه ای راهگشا باشد که گریبان گیر عده زیادی است؛ چاقی مزمن و اضافه وزن. در گذشته تعداد فزاینده ای از تحقیقات در زمینه ارتباط بین تغذیه، وزن و میکروبیوم گوارشی نشان داده اند که ریز موجودات زنده درون دستگاه گوارش می توانند نقش مهمی در سلامت ما داشته باشند. میکروبیوم روی سوخت و ساز ما تاثیرگذار است و می تواند با چاقی مفرط، بیماری های قلب و عروق و دیابت نوع 2 مرتبط باشد.

در تحقیقی جدید توسط دانشمندان دانشگاه لوند در سوئد، محققان با هدف کشف ارتباط بین چاقی مزمن و متابولیت های موجود در خون، ترکیبات نمونه مدفوع و پلاسمای خون 674 داوطلب این تحقیق را آزمایش کردند. در این آزمایش 19 متابولیت مختلف کشف شد که می تواند با BMI (شاخص توده بدنی) و چاقی مزمن مرتبط باشد. محققان همچنین دریافتند که متابولیت های مرتبط با چاقی مزمن با چهار باکتری روده ای مختلف (Blautia – Dorea – Ruminococcus – SHA98) در ارتباط هستند.

ماریو اورهو – ملاندر (Marju Orho-Melander) استاد ژنتیک اپیدمی شناسی از دانشگاه لوند می گوید: «تفاوت در BMI را می توان بطور عمده توسط تفاوت سطح در دو متابولیت گلوتامات (Glutamate) و BCAA (آمینواسیدهای آروماتیک و زنجیر شاخه ای) توضیح داد. این موضوع نشان می دهد که متابولیت ها و باکتری های شکمی در تعامل با همدیگر هستند.» به گفته پروفسور ملاندر این یافته ها راهی را برای ما باز کرده اند تا در آینده بتوانیم با تمرکز روی ترکیبات مختلف میکروبیوم، به درمان افراد مبتلا به چاقی مزمن و بیماری های قلب و عروق کمک کنیم.

منابع

مقاله علمی و آموزشی «نقش میکروب ها و باکتری های دستگاه گوارش در تغذیه و وزن»، نتیجه ی تحقیق و پژوهش، گردآوری، ترجمه و نگارش هیئت تحریریه علمی پورتال یو سی (شما می توانید) می باشد. در این راستا مقاله وب سایت PLOS، به عنوان منبع اصلی مورد استفاده قرار گرفته است.