На выставке ASM Microbe ученеы презентовали результаты исследования, которое показывает, как избыток непереваренного белка в толстой кишке может ферментироваться с образованием полезных метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), или приводить к образованию вредных метаболитов, таких как аммиак и сульфиды, которые связаны с желудочно-кишечными расстройствами и другими проблемами со здоровьем.

Исследовательская группа провела серию экспериментов на мышах и обнаружила, что переход на богатую белком диету привел к значительному снижению веса, уменьшению количества жира в организме и вызвал немедленные изменения в микробиоме кишечника. В исследовании также сравнивались различные белковые диеты, чтобы изучить влияние отдельных аминокислот на состав и активность микробиома кишечника. Примечательно, что мыши, потреблявшие белки, богатые ароматическими аминокислотами, демонстрировали наибольшую потерю веса и жировой массы по сравнению с теми, кто сидел на стандартных белковых диетах и диетах, богатых аминокислотами с разветвленной цепью.

Эти результаты закладывают основу для понимания того, как белковые диеты влияют на микробиом кишечника, и открывают двери для дальнейших исследований роли диеты в укреплении здоровья кишечника и общего состояния здоровья, — говорит Самсон Адеджумо, кандидат биологических наук, Университет Иллинойса в Чикаго.

Чтобы глубже изучить влияние аминокислот в богатых белком диетах на кишечные бактерии, команда провела 4-недельный эксперимент с 16 мышами. Сначала мышей кормили стандартным рационом в течение 2 недель, а затем в течение последующих 2 недель давали изонитрогенный богатый белком рацион, обогащенный либо аминокислотами с разветвленной цепью, либо ароматическими аминокислотами. Ежедневно брали образцы кала и еженедельно измеряли состав тела, чтобы отслеживать изменения жировой и безжировой массы. Из фекалий выделяли ДНК и проводили секвенирование для анализа микробного состава и его динамики в течение периода исследования.

Сравнение микробного состава в 4 группах белков выявило значительные различия в численности и составе микробных таксонов после обогащения белками. Используя методы машинного обучения, исследователи предсказали белковую диету на основе таксонов микроорганизмов кишечника с точностью 97%, что подтверждает связь между диетой и изменениями микробиома.

В целом, роды кишечных бактерий по-разному реагировали на изменение рациона — от обычной углеводной диеты до белковой, и, что более важно, на разные группы аминокислот. Наиболее существенные изменения произошли в группе, питавшейся аминокислотами с разветвленной цепью. Хотя еще рано окончательно утверждать, что белковая диета вызвала все наблюдаемые изменения в составе тела и кишечных бактериях, последовательный характер изменений убедительно указывает на связь между белковой диетой и изменениями микробиома кишечника.