Как и любая пища, попадающая в организм, сахар частично поступает к микробиоте. И как же, интересно, микробиота реагирует на сахар? Оказалось, что пища, богатая сахаром, подавляет развитие нормальной составляющей микробиоты, приводя к увеличению содержания условно-патогенной составляющей.
Сахар состоит из глюкозы и фруктозы примерно в равных пропорциях и является так называемым «простым» углеводом. Избыточное поступление сахара доказано является важным фактором развития диабета и ожирения. В свете последних исследований о важном влиянии микробиоты человека на обменный процессы в организме, ученые решили изучить непосредственное её изменение под действием сахара.
Для этого они провели эксперимент на мышах и разобрались, как диета с большим количеством фруктозы и сахарозы подавляет размножение бактерии Bacteroides thetaiotaomicron – важного составляющего нормальной микрофлоры кишечника. Известно, что эта часть микробиоты связана с сохранением стройности и поддержанием здоровья.
Что показал эксперимент?
Ученые взяли Bacteroides thetaiotaomicron, выращенную в пробирке, и к одной части пробирок добавили сахарозу и фруктозу, а к другой части пробирок добавили сложные сахара. Там, где был добавлен сахар, уже через час количество бактероидов сильно уменьшилось. Там, где были добавлены сложные сахара, количество микробов стало больше в 17-20 раз.
Для роста и развития колонии B. thetaiotaomicron нужен белок Roc (regulator of colonization), с помощью которого эти микробы усваивают сложные углеводы. Ученые выяснили, что глюкоза и фруктоза взаимодействуют с лидерной РНК — участком, который находится непосредственно перед последовательностью, кодирующей этот белок,- и таким образом подавляют его экспрессию, то есть заставляют ген замолчать. Тогда они создали мутанта, который не боялся простых сахаров, «испортив» лидерную РНК, через которую те угнетают экспрессию белка Roc. Дело дошло до экспериментов с мышами: штамм мутанта B. thetaiotaomicron, устойчивый к влиянию глюкозы и сахарозы, поселили в их кишечник, где уже жил нормальный натуральный тип бактероидов. Мышей держали на диете, богатой простыми углеводами, и через две недели сравнили с контрольной группой, у которой внутри жил только натуральный штамм. Результат был такой: мутанты в кишечнике экспериментальных мышей успешно размножались и в итоге вытеснили нормальных натуральных бактероидов.
Выводы.
Таким образом, эксперимент показал, что сахар и составляющие его глюкоза и фруктоза подавляют способность нормальной микробиоты усваивать сложные сахара, меняют микрофлору кишечника, снижая нормальную составляющую. А ведь именно эта нормальная составляющая микробиоты кишечника поддерживает здоровье, препятствуя ожирению.
Снижая содержание простых сахаров в диете, можно сохранить высокий уровень нормальной микрофлоры кишечника. Это позволит микробиоте успешно контролировать нормальный вес и метаболизм в организме. Кроме того, есть исследования, которые показали снижение синдрома гипервозбудимости у детей при существенном снижении сахара в их рационе. Что может иметь тот же механизм, учитывая влияние микробиоты кишечника на наше настроение, поведение и активность.