Состав кишечной микрофлоры связали с диетой предков

Американские ученые обнаружили, что разнообразие кишечной микрофлоры напрямую зависит от уровня потребления пищевых волокон (клетчатки), причем этот эффект диеты усугубляется с каждым последующим поколением. Отчет об их исследовании опубликован в журнале Nature.

Предыдущие исследования показали, что у жителей развитых стран кишечная микрофлора в среднем на 30 процентов менее разнообразна, чем у представителей современных племен охотников и собирателей, а от нормального ее состава зависят работа иммунной системы, обмен веществ и здоровье в целом. При этом западную диету отличает низкое содержание пищевых волокон, поступающих в организм со свежими овощами и фруктами, а также цельнозерновыми продуктами. Согласно официальным рекомендациям, суточный рацион должен содержать не менее 25 граммов волокон, при этом средний американец потребляет 15 граммов, а охотник-собиратель — до 100 граммов.

Сотрудники Стэнфордского университета решили проверить, существует ли взаимосвязь между этими факторами, и каковы возможности восстановления микрофлоры в череде поколений. Для этого они добавили в пищу 10 мышей со стерильным кишечником фекалии здорового 36-летнего американца. Донорские микроорганизмы быстро заселили кишечник животных.

После этого половину мышей (контрольную группу) стали кормить пищей, богатой диетическими волокнами, а вторая половина (экспериментальная группа) получала диету с низким их содержанием. Состояние кишечной микрофлоры животных оценивали, анализируя присутствие микробной ДНК в мышиных экскрементах.

В начале эксперимента число видов бактерий в группах практически не различалось (208 в экспериментальной и 213 в контрольной). Спустя семь недель у мышей, получавших мало клетчатки, резко снизилось количество бактерий 60 процентов видов; несколько видов не определялись совсем. У мышей с нормальной диетой этот показатель составил 11 процентов.

После этого животным из экспериментальной группы начали давать богатую волокнами пищу. Многие виды бактерий быстро восстановили свою популяцию, в анализах появились и представители нескольких «исчезнувших» видов (исследователи объясняют это тем, что в предыдущих анализах их было слишком мало для выявления). Однако 33 процента от первоначальных видов бактерий остались на низком или неопределяемом уровне.

Чтобы проверить влияние диеты на последующие поколения, ученые размножили мышей обеих групп и на протяжении четырех поколений до 10-недельного возраста кормили в соответствии с диетой родителей. С 11-й недели все мыши получали достаточное количество клетчатки. С каждым поколением число выживших видов бактерий резко уменьшалось. Из 208 видов, обнаруженных у первого экспериментального поколения, к четвертому поколению осталось только 58. Богатая пищевыми волокнами диета смогла восстановить лишь еще девять.

После этого в пищу четвертого экспериментального поколения добавили образцы кала соответствующего контрольного поколения и включили в их диету недостающую клетчатку. В течение 10 дней 110 из утраченных видов кишечных бактерий восстановили свою популяцию.

Таким образом исследователи показали, что диета влияет на микрофлору кишечника последующих поколений, а также что восстановить утраченного разнообразия кишечных бактерий можно методом пересадки кала.

Клетчатка, или пищевые волокна — это растительные полисахариды (в частности, целлюлоза), которые человек не может переваривать и усваивать. Тем не менее, они необходимы для питания кишечной микрофлоры и нормальной работы кишечника (недостаток клетчатки в пище ведет к запорам).

Пересадка кала — процедура, разработанная сравнительно недавно, но показавшая высокую эффективность в экспериментах. Она заключается в назначении человеку с нарушениями микрофлоры и вызванными этим заболеваниями кишечно-растворимых капсул с фекалиями, взятыми у донора со здоровой микрофлорой.

Олег Лищук