W gąszczu mikroorganizmów zamieszkujących ludzkie jelita znajduje się nietypowy lokator – producent metanu. Nowe badanie przeprowadzone przez Arizona State University wskazuje, że ten mało znany mikroorganizm może wpływać na to, ile kalorii organizm jest w stanie pozyskać z pożywienia, zwłaszcza z diety bogatej w błonnik.
Metan w jelitach a pozyskiwanie energii
Mikrobiom jelitowy – złożony ekosystem drobnoustrojów – u różnych osób różni się znacznie pod względem zdolności do produkcji metanu. Badacze odkryli, że osoby z wysokim poziomem metanu w jelitach lepiej pozyskują energię z diet bogatych w błonnik. Może to tłumaczyć, dlaczego niektóre osoby „wydobywają” z jedzenia więcej kalorii niż inne, mimo że dieta jest identyczna.
Ważne jest, by zaznaczyć, że dieta bogata w błonnik nie jest „winowajcą”. Osoby odżywiające się według diety zachodniej (bogatej w produkty przetworzone) i tak przyswajają więcej kalorii, niezależnie od produkcji metanu. Natomiast w diecie wysokobłonnikowej całkowita ilość przyswajanych kalorii jest mniejsza – ale różni się indywidualnie w zależności od poziomu wytwarzanego metanu.
Metanogeny – klucz do efektywnego mikrobiomu?
W badaniu opublikowanym w „The ISME Journal” wykazano, że mikroorganizmy produkujące metan, tzw. metanogeny, wiążą się z bardziej efektywnym mikrobiomem i większym wchłanianiem energii z pokarmu. Jednym z kluczowych zadań mikrobiomu jest fermentacja błonnika do krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), które organizm wykorzystuje jako źródło energii.
Podczas tego procesu powstaje wodór, który w nadmiarze może zahamować fermentację. Metanogeny zużywają ten wodór, przekształcając go w metan, co utrzymuje fermentację w ruchu. „Ludzki organizm sam nie produkuje metanu – robią to jedynie mikroby, co czyni metan potencjalnym biomarkerem efektywnej produkcji SCFA,” wyjaśnia prof. Rosy Krajmalnik-Brown, kierująca badaniem.
Eksperyment: kalorymetr i pomiar metanu
Uczestnicy badania zostali poddani dwóm dietom: jednej ubogiej w błonnik i opartej na przetworzonej żywności, oraz drugiej – pełnej produktów naturalnych i błonnika. Obie miały ten sam udział węglowodanów, białek i tłuszczów. Każdy uczestnik przez sześć dni mieszkał w specjalnej, szczelnej komorze przypominającej hotelowy pokój, zwanej całopokojowym kalorymetrem, która precyzyjnie mierzył metabolizm i emisję metanu.
W odróżnieniu od standardowych testów oddechowych, ta metoda umożliwiała ciągły pomiar metanu zarówno w oddechu, jak i w gazach jelitowych. Badano także próbki kału i krwi, analizując przyswajanie energii i aktywność mikrobiomu.
Wyniki i przyszłe kierunki badań
Na diecie bogatej w błonnik prawie wszyscy uczestnicy przyswajali mniej kalorii niż na diecie przetworzonej. Jednak osoby, których mikrobiom produkował więcej metanu, pozyskiwały więcej kalorii z tej samej diety wysokobłonnikowej niż osoby o niskim poziomie metanu.
„To pokazuje, jak istotne znaczenie ma personalizacja mikrobiomu. Ta sama dieta może działać inaczej u różnych osób, w zależności od ich mikrobiomu,” podkreśla prof. Krajmalnik-Brown.
Chociaż uczestnicy badania byli ogólnie zdrowi, naukowcy planują przyszłe eksperymenty z udziałem osób z otyłością, cukrzycą i innymi schorzeniami. Zespół chce również sprawdzić, jak metanogeny wpływają na skuteczność diet odchudzających.
Źródło: The ISME Journal
