Растителни протеини допринасят за доброто чревно здраве

Хранителните режими на растителна основа са полезни за здравето. Растителните продукти допринасят за доброто чревно, метаболитно и сърдечно здраве и подсилват имунитета, защото обогатяват чревната микрофлора. Доскоро се смяташе, че благоприятният им ефект се дължи на съдържащите се в тях фибри и ярко оцветени „фитохимикали“. Въпреки това досега учените нямаха отговор на въпроса как точно бактериите разграждат веществата в продуктите с растителен произход. Проучвания на екип от института Ludwig в Принстън хвърлят нова светлина върху механизма.

Едно от тях разкрива, че растителните фибри и протеини препрограмират микробния метаболизъм така, че да се ускори производството на полезни метаболити и в същото време да се потисне производството на вредни. Второто проучване сочи, че голяма част от важните за физиологичните процеси метаболити, които принадлежат основно към групата на чревните микроби, всъщност се произвеждат в големи количества и от бозайниците.

Как растенията променят баланса на фенолите

Учените от института Ludwig изследват как храните с растителен произход влияят на нивата на фенолни метаболити. Този вид феноли се произвежда при усвояването на аминокиселините тирозин и фенилаланин от чревните бактерии.

Фенилаланинът допринася за доброто чревно здраве

Фенилпропионатът и хипуровата киселина се получават при разграждането на фенилаланин от бактериите. Тази двойка аминокиселини благоприятства чревното здраве и подпомага поддържането на оптимално тегло. Двойката p-cresol сулфат и фенол сулфат, която се получава от тирозина, се свързва с повече усложнения при пациенти с онкологични заболявания и със системна токсичност при пациенти с бъбречно заболяване.

"От резултатите става ясно, че както фибрите, така и неусвоимите протеини от растенията, които наричаме протеини, имитиращи фибри, или Prif, променят баланса на фенолните метаболити. С други думи нараства броят на полезните, които се получават от фенилаланина, за сметка на вредните, които се получават от тирозина“, пояснява един от членовете на екипа Джена Абусалим.

Ролята на неусвоимите растителни протеини

Ползите за здравето от растителните фибри са добре известни, но не и тези от неусвоимите протеини Prif. Изследователите от Принстън допълват, че този вид протеини се обработват от чревните микроби, в резултат на което се променят метаболизмът и съставът на микробиома. Prif, заедно с неусвоимите растителни фибри, „пренаписват“ метаболитните програми на чревните бактерии по начин, който благоприятства производството на „добри“ феноли.

„Лоши“ и „добри“ феноли

По време на проучването специалистите обозначават протеините със стабилни (нерадиоактивни) изотопи и проследяват тяхното разграждане и усвояване в червата на миши модели. Те установяват, че „лошите“ феноли са резултат от бактериалното разграждане на протеините на гостоприемника, като например тези в слузестата обвивка на червата, докато „добрите“ феноли се получават единствено от неусвоимите хранителни протеини (Prif).

Фибрите потискат бактериалния катаболизъм в обвивката на червата, което води до намалено производство на лоши феноли. Prif увеличават количеството на хранителни протеини, достигащи до чревните микроби, и ускоряват производството на полезни феноли. „Смятаме, че протеините Prif са непознат досега клас хранителни вещества, които влияят на състава на чревния микробиом и могат да имат далеч по-сериозен ефект върху метаболитното здраве“, отбелязва Абусалим.

От екипа уточняват, че производителите биха могли да добавят информация за Prif непосредствено под тази за фибрите в таблицата с хранителната стойност на опаковката на всеки продукт.

Връзка между индолите и различните заболявания

Настоящото проучване разглежда източниците на метаболити на феноли и индоли, които се получават от аминокиселината триптофан. Метаболитите на индолите се свързват с различни заболявания – от възпаление на червата през невродегенеративни нарушения до рак. Смята се, че те определят антитуморния имунен отговор, както и че са една от причините за метастазите при рака.

Доскоро учените твърдяха, че фенолите и индолите се произвеждат единствено от чревните бактерии. Заради огромния интерес към хранителни и пробиотични продукти с цел повишаване нивата на метаболити на индолите в организмаАбусалим и колеги решават да проверят дали наистина е така.

С помощта на изследвания с маркирани изотопи върху мишки, плъхове и човешки клетки те установяват, че метаболизмът на бозайниците може безпроблемно да произвежда голям брой метаболити на феноли и индоли, включително някои с ключово значение за физиологичните процеси като indole-3-lactate и indole-3-acetate.

Метаболити и антибиотично лечение

Дори след лечение с антибиотици, които знаем, че нарушават чревния баланс, циркулиращите нива на метаболити остават стабилни както при лабораторни мишки, така и в пробите от пациенти, включително пациенти с рак. В същото време концентрацията на метаболитите, които се произвеждат само от микробите, каквито са indole-3-propionate и p-cresol sulfate, намалява след провеждане на антибиотично лечение.

Двете настоящи изследвания на екипа от Принстън предоставят нова информация за източниците и производството на метаболити на феноли и индоли, която може да послужи при разработването на методи за регулиране на нивата им с терапевтична цел.