Kost har en direkte indvirkning på mikrobiomets sammensætning, og sammensætningen af mikrobiomet har til gengæld en direkte indvirkning på sundheden. Ikke kun næringsstoffer påvirker mikrobiomets biodiversitet, men også livsstil (rygning, stress, inaktivitet), som ofte ignoreres. Hvordan påvirker proteiner, kulhydrater, fedtstoffer, polyfenoler og kunstige sødestoffer mikrobiomet?
Forholdet mellem kost og sammensætningen af mikrobiomet er blevet observeret i flere årtier. Nogle af næringsstofferne går uændret til tyktarmen, derfor har det vi spiser stor indflydelse på sammensætningen af tarmmikrobiotaen. Formålet med ernæring i forbindelse med at opretholde en ordentlig bakteriebalance er at øge andelen af kommensale bakterier i mikrobiomet, og at reducere antallet og diversiteten af patogene bakterier.
Mikrobiom og sundhed
Det siges, at der er 10 gange flere mikroorganismer i den menneskelige fordøjelseskanal, end der er celler. Uden tarmmikrobiomet kan en person ikke leve sundt
Det er kendt i dag, at mangfoldigheden og mængden af tarmbakterier påvirker en lang række livsprocesser og bidrager til mange sygdomme. Bakterier producerer adskillige stoffer, hvoraf nogle er ernæringsmæssige og andre giftige. De er vigtige både for menneskelig metabolisme og immunprocesser.
Tarmdysbiose, en tilstand, hvor balancen mellem mængden af ønskede og skadelige bakterier er forstyrret, er både et symptom og en årsag til sygdom.
Overvækst af patogene bakterier er vigtig i:
- autoimmune sygdomme,
- autisme,
- inflammatorisk tarmsygdom,
- humørforstyrrelser,
- diabetes
- Er fedme.
Ændringer i mikrobiomet med alderen
Det første øjeblik af livet, der bestemmer sammensætningen af mikrobiomet, er fødslen. Naturlig fødsel er ansvarlig for et større antal tarmbakterier hos nyfødte og er derfor mere gavnlig for udviklingen af immunsystemet end levering med kejsersnit.
De kommensale bakterier Lactobacillus og Bifidobacterium dominerer mikrobiomet i ammeperioden
At udvide kosten og spise fast føde kræver tilstedeværelsen af en lang række forskellige bakterier, så naturligt falder mængden af Lactobacillus og Bifidobacterium i mikrobiomet, ogandre mikroorganismer. Dette kaldes funktionel modning af mikrobiomet
Så længe en person ikke udvikler sygdomme, der væsentligt ændrer mikrobiomet, er det relativt konstant indtil alderdommen
Konstans betyder dog ikke, at den ligner andre menneskers mikrobiom. Mikrobiomer kan være radik alt forskellige afhængigt af faktorer som genetik, livsmiljø, ernæring, rygning osv. Med alderen falder mængden af Bacteroidetes i mikrobiomet, og Firmicutes vokser.
Hvordan påvirker livsstil mikrobiomet?
Livsstil er det mest ignorerede aspekt af mikrobiombalance og sundhed. Rygning er en af de vigtigste livsstilsfaktorer, der forårsager tarmdysbiose.
Hvordan er cigaretrøg relateret til bakterier i tyktarmen ? Luftbårne giftige partikler kan nå tyktarmen gennem mucociliær udrensning af lungerne, hvilket har en direkte effekt på mikrobiomet og øger antallet af patogene bakterier, Bacteroides prevotella. På samme måde er den øgede forurening af miljøet forbundet med stigende industrialisering og byernes vækst
En anden meget vigtig faktor i at ændre mikrobiomet er stress . Stress påvirker tarm-hjerne-aksen, som virker på to niveauer - hormonelt og neuron alt.
Som et resultat af kronisk stress falder antallet af kommensale bakterier af Lactobacillus-slægten, hvilket igen begunstiger overvækst af patogene bakterier.
Andre faktorer, der ændrer mikrobiomet, er :
- forstyrret døgnrytme, f.eks. på grund af skifteholdsarbejde,
- lange rejser,
- personlig hygiejne,
- sanitet.
Hvordan påvirker kosten mikrobiomet?
Kosten påvirker sammensætningen af mikrobiotaen, da nogle af næringsstofferne går til tyktarmen uændret. Fra den gennemsnitlige europæiske kost hver dag, ca.:
- 30 g fiber og andre kulhydrater,
- 5 - 15 g protein
- og 5-10 g fedt.
Forskellige andre diætingredienser, herunder polyfenoler, katekiner, lignin, tanniner og mikronæringsstoffer, nærer også mikroberne i tyktarmen.
Omkring 90 % af fødevarepolyfenoler undgår fordøjelse og absorption i tyndtarmen. Alle disse næringsstoffer, der metaboliseres af mikrobiomet, har en betydelig indvirkning på mikrobernes population og aktivitet.
Protein
Kostprotein er hovedkilden til nitrogen til bakterievækst i tyktarmen og er afgørende for optagelsen af kulhydrater og produktionen af gavnligestoffer som kortkædede fedtsyrer. Derfor kan tilstedeværelsen af protein og kulhydrater i tyktarmen bidrage til tarmens sundhed.
Men i modsætning til kulhydrater producerer mikrobiotaens fermentering af proteinkilder et meget større udvalg af gasser og metabolitter, og øget nitrogentilgængelighed kan også øge mængden af forrådnelsesprodukter.
Virkningerne af proteinforbrug på tarmmikrobiomet blev først set i en undersøgelse fra 1977. Siden da er der foretaget komparative analyser på forskellige populationer, fx med italienske børn (højproteindiæt) og afrikanske landbørn (kulhydratbaseret kost), samt undersøgelser, hvor deltagerne blev fodret med diæter med forskellige proportioner og oprindelse, proteiner.
Både proteinindholdet i kosten og dens kilde - vegetabilsk eller animalsker vigtige for mangfoldigheden og mængden af tarmbakterier. Animalsk protein påvirker mikrobiotaen anderledes end planteprotein. Store mængder animalsk protein, hovedsageligt fra rødt kød, bør betragtes som en forringelse af mikrobiomets sammensætning. På den anden side øger planteafledt protein, selv i høje koncentrationer, mængden af kommensale tarmbakterier
Forskning viser, at indtagelse af protein fra vegetariske kilder, såsom ærter, øger koncentrationen af bakterier fra slægterne Bifidobacterium og Lactobacillus, som er af afgørende betydning for balancen mellem mikrobiomet og menneskers sundhed.
Valleprotein (meget ofte brugt i sportsprotein) virker på samme måde som i modsætning til animalske proteinrige fødevarer såsom kød, ost og æg.
Derudover reducerer valleprotein mængden af patogene bakterier Bacteroides fragilis og Clostridium perfringens
Meget vigtigt for mikrobiomet og den generelle sundhed er, at forbruget af protein fra plantekilder fremmer en højere koncentration af kortkædede fedtsyrer i tarmen. De er den vigtigste energikilde for tarmepitelceller, forbedrer deres ernæring, regenerering og tæthed af intercellulære forbindelser og har samtidig antiinflammatoriske egenskaber.
Indtagelsen af animalsk protein er forbundet med en lavere koncentration af kommensale bakterier i tyktarmen, og en højere koncentration af sygdomsfremkaldende bakterier, f.eks. fra slægterne Bacteroides, Alistipes og Bilophila. Folk på animalsk proteindiæt viser mindre smørsyre i deres afføring, hvilket viser, at denne type diæt (højt indhold af protein, lavt indhold af kulhydrat) hæmmer produktionen af SCFA'er i tarmen.
Så vidt det ikke er muligt på grundlag af de aktuelt tilgængeligeviden til at fastslå, at højt forbrug af animalsk protein forårsager specifikke sygdomme, forskning viser sammenhænge, der absolut bør tages i betragtning:
- højt indtag af animalsk protein er forbundet med en højere risiko for inflammatorisk tarmsygdom,
- hos mennesker, hvis kost var baseret på animalsk protein, blev der observeret en højere koncentration af TMAO - et pro-atherogent molekyle, der bidrager til produktionen af aterosklerotisk plak og øger risikoen for hjertesygdomme,
- en høj mængde plantebaseret protein i kosten reducerer koncentrationen af inflammatoriske markører i kroppen
Effekt af kostprotein på mikrobiomet
| Vegetabilsk protein | Animalsk protein | |
| Effekt på kommensale bakterier | Stigning i mængden af bakterier (Bifidobacterium, Lactobacillus) | Bakteriel tilbagegang (Bifidobacterium) eller ingen effekt |
| Effekt på patogene bakterier | Fald i mængden af bakterier (Bacteroides, Clostridium) | Stigning i mængden af bakterier (Bacteroides, Alistipes, Bilophila) |
| Sundhedseffekt | Øget SCFA-koncentration, øget intestinal epitelintegritet, øget sekretion af Treg-immunceller, nedsat inflammation | Stigning i TMAO-koncentration, fald i SCFA-koncentration, øget risiko for tarmsygdomme og hjertesygdomme |
Fedt
Sammensætningen af mikrobiomet afhænger af mængden og kvaliteten af fedt i kosten, men dets kvalitet er meget vigtigere. Nogle gange kan du finde en forenklet tilgang, der siger, at en kost med højt fedtindhold påvirker mikrobiomet negativt, og en kost med lavt fedtindhold favoriserer det, men efter at have dykket ned i detaljerne er forholdet ikke så enkelt og indlysende.
Fedtstoffer, der negativt påvirker mikrobiotaen og øger andelen af sygdomsfremkaldende bakterier, omfatter transfedt fra forarbejdede, friturestegte og fastfood-fødevarer og mættede fedtstoffer, der indeholder langkædede fedtsyrer.
En typisk vestlig kost rig på færdigretter, rødt kød, snacks, slik og fastfood, inklusive mættet fedt og transfedt, påvirker mikrobiomet negativt og får flere patogene bakterier til at formere sig.
Mættet fedt i kosten kan øge antallet af pro-inflammatoriske tarmmikrober ved at stimulere dannelsen af taurin-konjugerede galdesyrer, der fremmer væksten af patogener. Tilstedeværelsen af disse bakterier er forbundet med øget betændelse i hvidt fedtvæv, øget immunsystemrespons ognedsat insulinfølsomhed
Samtidig viser forskning, at en kost med højt fedtindhold, men rig på umættede vegetabilske fedtstoffer, ikke ændrer mikrobiomets kvalitative og kvantitative sammensætning, og en kost rig på fiskefedt forbedrer dens sammensætning ved at øge andelen af kommensale mælkesyrebakterier
Tendensen for virkningerne af fedtforbrug på mikrobiomet er nøjagtig den samme som for dets virkninger på det generelle helbred. Transfedt (primært) og mættet animalsk fedt ændrer mikrobiomet til skade for værten, vegetabilsk fedt er neutr alt for værten, og fiskefedt forbedrer mikrobiomets sammensætning
Kulhydrater
Kulhydrater skelnes mellem fordøjede og ikke-fordøjede i fordøjelseskanalen. Fordøjelige kulhydrater er stivelse og simple sukkerarter – glucose, fruktose samt saccharose og laktose (de to sidstnævnte er kemisk disaccharider, men ernæringsmæssigt behandles de som simple sukkerarter). På den anden side klassificeres ikke-fordøjelige kulhydrater som fibre. Indtagelsen af alle typer kulhydrater er befordrende for den rette mikrobiota.
Kulhydrater er den primære kilde til energi og kulstof for bakterier i tyktarmen. Kulhydrater fermenteres til organiske syrer, som giver energi til andre bakterier, tarmepitel og perifert væv.
Kortkædede fedtsyrer er de vigtigste slutprodukter af kulhydratfermentering, som hjælper med at sænke pH-værdien i tyktarmen og derved hæmmer væksten og aktiviteten af patogene bakterier.
Undersøgelser har vist, at mennesker, der tager glukose, fruktose og saccharose, reagerer med en øget andel af kommensale bakterier Bifidobacterium og en reduceret andel af patogene bakterier af slægten Bacteroides.
Laktose er en interessant og krævende bestanddel af mad, som almindeligvis betragtes som irriterende for tarmene. Det viser sig, at laktose også virker på samme måde som andre simple sukkerarter og også reducerer mængden af patogene Clostridia-arter i mikrobiomet.
Fiber, eller ufordøjelige kulhydrater, har en meget god effekt på mikrobiomet og er en af præbiotika. En kost med lavt fiberindhold resulterer i en reduceret diversitet i mikrobiomet, og en kost med højt fiberindhold øger mangfoldigheden af arter, der lever i tarmen og mængden af kortkædede fedtsyrer produceret af bakterier, der er essentielle for tarmens korrekte funktion.
Kostfibre er forbundet med et større antal kommensale bakterier, primært bifidobakterier og mælkesyrebakterier.
Kunstige sødestoffer
I øjeblikket anses kunstige sødestoffer for at være mere skadelige for kroppen end glucose og saccharose, somforbruget skulle begrænse. De påvirker også mikrobiomet negativt, hvilket forårsager dysbiose (øget andel af patogene bakterier, reduceret andel af kommensale bakterier) og dets talrige konsekvenser, herunder:
- sygdomme i fordøjelsessystemet,
- allergier,
- stofskiftesygdomme
- Har hjerte-kar-sygdom.
Polyfenoler
Polyfenoler er en talrig gruppe af bioaktive planteforbindelser med antioxidantaktivitet. De omfatter:
- katekiner,
- flavonoler,
- flavoner,
- anthocyaniner,
- proanthocyanidiner
- og phenolsyrer.
Kilderne til polyfenoler er:
- grøntsager,
- frugt,
- kakao,
- te
- eller rødvin.
De har en stærk effekt mod patogene bakterier, som også er ansvarlige for en gavnlig effekt på tarmmikrobiomet. Som et resultat af forbruget af polyfenoler falder antallet af patogene bakterier, hovedsageligt Clostridia, og antallet af kommensale Bifidobacterium stiger.