Bacteriile intestinale ar putea influența absorbția caloriilor
Numărul de calorii indicat pe ambalajul unui produs alimentar poate părea un mod simplu de a evalua energia pe care o vei obține consumându-l. Totuși, această valoare nu corespunde întotdeauna cu caloriile pe care corpul tău le absoarbe efectiv. Un motiv pentru aceasta este că digestia implică mai mult decât simpla descompunere a alimentelor; ea depinde și de trilioane de microorganisme care trăiesc în sistemul tău digestiv.
Cercetătorii de la Universitatea de Stat din Arizona au dezvoltat un model matematic care explorează acest aspect adesea neglijat al digestiei. Cunoscut sub denumirea DAMM, acronim pentru digestie, absorbție și metabolism microbian, modelul urmărește cum se deplasează alimentele prin tractul digestiv, câtă energie absoarbe corpul direct și cum procesează microbiota intestinală ceea ce rămâne. De asemenea, estimează care produse ale digestiei sunt absorbite și care părăsesc corpul sub formă de deșeuri.
Prin luarea în considerare a relației dintre dietă, digestia umană și bacteriile intestinale, cercetătorii speră să îmbunătățească înțelegerea noastră asupra obezității, diabetului și altor tulburări metabolice. Cu o dezvoltare ulterioară, abordarea ar putea ajuta profesioniștii din domeniul sănătății să creeze diete adaptate pacienților individuali.
„Digestia nu este doar un proces uman – este o colaborare între corpul nostru și trilioane de microbi care trăiesc în intestin”, a declarat Rosa Krajmalnik-Brown. „DAMM ne oferă o modalitate nouă, puternică, de a cuantifica cum contribuie acești parteneri microbieni la sănătatea umană și la echilibrul energetic, subliniind totodată importanța hrănirii corespunzătoare a microbilor intestinali.”
Krajmalnik-Brown este director al Centrului Biodesign pentru Sănătate prin Microbiome de la ASU și profesor în cadrul Școlii de Inginerie Durabilă și a Mediului Construit a universității. Echipa de cercetare a inclus și pe Bruce Rittmann, director al Centrului Biodesign Swette pentru Biotehnologia Mediului și profesor regent de inginerie de mediu, împreună cu Taylor Davis, asistent de cercetare la ASU. Oamenii de știință de la AdventHealth Translational Research Institute din Orlando, Florida, au colaborat la acest proiect.
Rezultatele au fost publicate în PLOS One.
De ce calculele tradiționale ale caloriilor nu surprind întreaga imagine
Pentru mai bine de 100 de ani, oamenii de știință au folosit un sistem bazat pe parametrii Atwater pentru a estima câtă energie pot obține oamenii din alimente. Această metodă atribuie valori medii de calorii fiecărui gram de grăsimi, carbohidrați și proteine, apoi folosește aceste valori pentru a calcula energia totală disponibilă.
Deși această abordare este practică și utilizată pe scară largă, nu poate explica pe deplin ce se întâmplă în timpul digestiei. În special, nu ia în calcul cum diferitele alimente hrănesc bacteriile intestinale sau cum aceste bacterii transformă materialul nedigerat în substanțe pe care corpul le poate utiliza pentru energie.
Un exemplu important implică acizii grași cu lanț scurt. Acești compuși sunt produși atunci când microbi din colon descompun fibra și alte componente alimentare care trec prin tractul digestiv superior fără a fi absorbite. Unele dintre acești acizi grași pot intra în fluxul sanguin și pot oferi calorii suplimentare.
Pentru a înțelege mai bine aceste interacțiuni, cercetătorii au construit pe baza unui studiu dietetic controlat anterior care a investigat cum microbiomul intestinal influențează echilibrul energetic uman. Microbiomul intestinal constă în comunitatea uriașă de bacterii și alte microorganisme care populează sistemul digestiv.
O dietă bogată în fibre a dus la o absorbție cu 116 calorii mai puțin pe zi
În cadrul studiului clinic, adulții sănătoși au urmat unul dintre cele două planuri alimentare atent concepute. Primul a fost o dietă care îmbunătățește microbiomul, conținând cantități substanțiale de fibre și amidon rezistent (alimente mai puțin procesate și cu dimensiuni mai mari ale particulelor). Amidonul rezistent este un tip de carbohidrat care scapă de mare parte din digestia obișnuită în intestinul subțire, permițându-i să ajungă în colon, unde microbi pot să-l descompună.
Cel de-al doilea plan alimentar semăna cu o dietă occidentală tipică, cu cantități mai mici de fibre și amidon rezistent (alimente mai procesate și cu dimensiuni mai mici ale particulelor). Cu toate că ambele diete au fost concepute pentru studiu, participanții au absorbit cantități diferite de energie. Cei care consumau dieta occidentală au absorbit aproximativ 116 calorii mai mult pe zi decât cei care urmau dieta bogată în fibre.
Poate la fel de interesant este că persoanele care urmează planul alimentar bogat în fibre nu au raportat o senzație mai mare de foame.
Aceste descoperiri sugerează că cantitatea de energie pe care oamenii o obțin din alimente depinde parțial de compoziția acestora și de modul în care se deplasează prin sistemul digestiv. Diferențele în procesarea alimentelor, conținutul de fibre și activitatea microbiană pot influența toate rezultatul final.
„Ceea ce este cu adevărat unic la modelul DAMM este că leagă cantitativ metabolismul uman de metabolismul microorganismelor din colon într-un mod care se potrivește cu rezultatele studiului clinic și oferă o înțelegere fundamentală a modului în care comunitatea microbiană colaborează cu gazda umană”, a declarat Rittmann.
Bacteriile intestinale pot furniza aproximativ 140 de calorii pe zi
Modelul DAMM oferă o modalitate mai detaliată de a urmări energia conținută în alimente din momentul în care acestea intră în sistemul digestiv. În primul rând, examinează conținutul de proteine, carbohidrați și grăsimi din dieta unei persoane și estimează cât de multă energie utilizabilă este absorbită în tractul gastrointestinal superior.
Apoi, urmărește materialul rămas pe măsură ce acesta se deplasează în colon. Aici, microbi intestinali descompun nutrienții care au scăpat de digestia anterioară, producând compuși precum acizii grași cu lanț scurt. Corpul poate absorbi unele dintre acești compuși prin colon și să-i utilizeze ca o altă sursă de energie.
Modelul include de asemenea producția de metan de către anumite microorganisme numite metanogeni, care generează metan ca parte a metabolismului lor.
Conform calculelor cercetătorilor, acizii grași cu lanț scurt absorbiți din colon furnizează în medie aproximativ 140 de calorii pe zi. Aceasta reprezintă aproximativ 7,4% din energia totală utilizabilă obținută din alimente.
Mai pe larg, modelul a estimat că aproximativ 85% din energia utilizabilă provine din tractul gastrointestinal superior, în timp ce aproximativ 15% provine din tractul gastrointestinal inferior, unde microbi sunt deosebit de importanți.
Aceste descoperiri subliniază de ce calculele tradiționale ale caloriilor nu pot descrie pe deplin digestia umană. O parte semnificativă din energia disponibilă corpului este influențată de procese
