Микробы в кишечнике могут превращать клетчатку в дополнительные калории

Микробы, производящие метан в кишечнике, помогают некоторым людям получать больше калорий из продуктов с высоким содержанием клетчатки. Это открытие указывает на будущее персонализированного питания, основанного на уникальном микробном составе. Credit: Shutterstock

Новое исследование Университета Аризоны показало, что микробы в кишечнике, производящие метан, могут влиять на количество калорий, которые организм извлекает из пищи.

У людей, чей микробиом вырабатывает больше метана, наблюдается более эффективное извлечение энергии из продуктов с высоким содержанием клетчатки. Это объясняет, почему одна и та же пища может давать разное количество калорий разным людям.

Исследователи подчеркивают, что богатые клетчаткой продукты остаются полезными. Однако поглощение калорий на диете с высоким содержанием клетчатки варьируется в зависимости от количества производимого в кишечнике метана.

«Эта разница имеет важные последствия для диетических вмешательств. Она показывает, что люди на одной и той же диете могут реагировать по-разному. Частично это связано с составом их кишечного микробиома», — говорит Блейк Диркс, ведущий автор исследования.

Ключевыми игроками являются метаногены — микробы, производящие метан. Эти микроорганизмы связаны с более эффективным пищеварением и повышенным поглощением энергии.

Основная задача микробиома — расщеплять пищу, которую организм не может переварить самостоятельно. Микробы ферментируют клетчатку в короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), которые являются ценным источником энергии. В этом процессе выделяется газообразный водород. Метаногены потребляют этот водород, выделяя метан в качестве побочного продукта.

«Человеческое тело само по себе не производит метан, это делают только микробы. Поэтому мы предположили, что это может быть биомаркер, сигнализирующий об эффективном микробном производстве короткоцепочечных жирных кислот», — говорит Рози Краймалник-Браун, соавтор исследования.

Для проверки этих эффектов каждый участник следовал двум разным диетам: одна включала сильно переработанные продукты с низким содержанием клетчатки, а другая — цельные продукты с высоким содержанием клетчатки.

Исследование проводилось в сотрудничестве с Институтом трансляционных исследований AdventHealth. Каждый участник провел шесть дней в герметичной комнате-калориметре, что позволило точно измерить метаболизм и выработку метана.

Почти все участники поглощали меньше калорий на диете с высоким содержанием клетчатки по сравнению с диетой из обработанных продуктов. Однако те, у кого была более высокая выработка метана, поглощали больше калорий из богатой клетчаткой пищи, чем те, у кого в организме было меньше метана.

Хотя исследование не ставило целью вызвать потерю веса, некоторые участники действительно немного похудели на диете с высоким содержанием клетчатки. Будущие исследования могут изучить, как метаногены влияют на усилия по снижению веса или специализированные программы питания.

«Вы можете видеть, насколько важно, чтобы микробиом был персонализирован. Конкретно диета, которую мы так тщательно разработали для улучшения микробиома в этом эксперименте, по-разному повлияла на каждого человека, отчасти потому, что микробиомы некоторых людей производили больше метана, чем другие», — отмечает Краймалник-Браун.

Проект финансировался Национальным институтом диабета, болезней органов пищеварения и почек Национальных институтов здоровья.