Wpływ konsumpcji orzechów włoskich na mikrobiom jelit

Mikrobiota jelit stanowi jeden z najgęściej zaludnionych zespołów mikrobiologicznych na ziemi, zawierający tyle komórek mikrobiologicznych, ile jest komórek ludzkich w organizmie i ponad 150 razy więcej genów bakterii niż genom ludzki. Dane epidemiologiczne sugerują, że zachodni schemat diety, bogaty w tłuszcze nasycone i cukry proste oraz pozbawiony znacznej ilości błonnika pokarmowego, wiąże się ze zwiększonym ryzykiem otyłości, chorób układu krążenia oraz raka jelita grubego i wątroby. Alternatywnie, dieta bogata w orzechy, źródło błonnika pokarmowego i nienasyconych kwasów tłuszczowych, wiąże się ze zmniejszonym ryzykiem śmiertelności z powodu raka i chorób serca.

Co ważne, krótkoterminowe zmiany w diecie mogą zmienić mikrobiom. Przejście z diety wegetariańskiej na dietę o wysokiej zawartości tłuszczów nasyconych i przetworzonych mięs szybko (w granicach 2-4 dni) zmieniło profil mikrobiologiczny kału, zmniejszyło stężenie maślanu w kale i zwiększyło wydzielanie kwasu żółciowego u zdrowych osób dorosłych.

Cel badania

Celem pracy była ocena wpływu konsumpcji orzecha włoskiego na mikrobiom przewodu pokarmowego i markery metaboliczne.

Wykorzystane metody

U zdrowych mężczyzn i kobiet przeprowadzono randomizowane badanie karmienia kontrolowanego [n = 18; średni wiek = 53,1 roku; wskaźnik masy ciała (kg/m2)= 28,8]. Uczestnicy badania otrzymywali dietę izokaloryczną zawierającą 0 lub 42 g orzecha włoskiego/dzień łącznie przez 6 tygodni, podzielone na przez dwa równe okresy czasu, z jednotygodniowym okresem przerwy pomiędzy bez orzechów. Próbki kału i krwi pobierano na początku badania oraz pod koniec każdego okresu w celu oceny wyników badania.

Wyniki

Średnia liczba bakterii wynosiła 88,880 ± 47,427, przy maksymalnej liczbie 288,079 i minimalnej liczbie 35,957 liczeń/próbki. Na poziomie typu większość sekwencji była zdominowana przez Firmicutes, Bacteroidetes i Actinobacteria (odpowiednio 84,4%, 6,5% oraz 5,4%). Zidentyfikowano 35 rodzin. Sześć rodzin (Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, Clostridales, Bacteroidaceae, Bifodobacteriaceae i Verrucomicrobiaceae) stanowiło >90% wszystkich rodzin.  Siedemdziesiąt dwa rodzaje zostały sklasyfikowane, z czego 22 stanowiły >96% sekwencji, a 15 stanowiło <1%. Bakterie Blautia, Coprococcus, Ruminococcus, niesklasyfikowane Ruminococcaceae, niesklasyfikowane Clostridiales i niesklasyfikowane Lachnospiraceae stanowiły 74% sekwencji.

Spożycie orzecha włoskiego nie wpłynęło na zróżnicowanie bakteryjne a, w tym na zróżnicowanie filogenetyczne, obserwowane jednostki oraz bogactwo i równomierność. W przypadku różnorodności β, analiza wykazała, że spożycie orzecha włoskiego miało wpływ na zbiorowiska bakterii. Na poziomie typu, spożycie orzecha włoskiego zwiększyło względną liczebność Firmicutes i zmniejszyło względną liczebność Actinobacteria. Spośród rodzajów bakterii, Faecalibacterium, Clostridium, Roseburia i Dialister zostały zwiększone. Alternatywnie, względne liczebności Ruminococcus, Dorea, Oscillospira i Bifidobacterium były niższe pod koniec okresu diety kontrolnej niż pod koniec diety zawierającej orzechy.

Leczenie nie miało wpływu na pierwotne kwasy żółciowe. Mikrobiologicznie uzyskane wtórne kwasy żółciowe, kwas dezoksycholowy i kwas litocholowy zostały obniżone odpowiednio o 25% i 45% w grupie spożywającej orzechy włoskie w porównaniu z grupą kontrolną.

Stężenia cholesterolu całkowitego w surowicy były niższe o 7 mg/dL (4% redukcja), a stężenia cholesterolu LDL o 9 mg/dL (7% redukcja) po spożyciu orzecha włoskiego w porównaniu z kontrolą.

Wnioski

Spożycie orzecha włoskiego wpłynęło na skład i funkcje ludzkiej mikrobioty przewodu pokarmowego. Zwiększyło względną liczebność gatunków Firmicutes, Clostridium XIVa i IV, w tym Faecalibacterium i Roseburia, oraz zmniejszyło ilość mikroorganizmów, prozapalnych wtórnych kwasów żółciowych i cholesterolu LDL. Wyniki te sugerują, że mikrobiom przewodu pokarmowego może przyczyniać się do powstawania mechanizmów korzystnego wpływu konsumpcji orzecha włoskiego na zdrowie.

Bibliografia:

Holscher H. D. (2018): Walnut Consumption Alters the Gastrointestinal Microbiota, Microbially Derived Secondary Bile Acids, and Health Markers in Healthy Adults: A Randomized Controlled Trial. The Journal of Nutrition, Volume 148, Issue 6