Vi sinh vật sống trong ruột để làm gì, và thêm chất xơ có làm tăng số loại không?

Trong ruột có vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn. Chất xơ mà người không tiêu hóa được đi tới đại tràng, và vi sinh vật lên men chất xơ đó để lấy năng lượng. Số loại tự nó không phải điểm sức khỏe. Vẫn có khảo sát thấy các chỉ số chuyển hóa và viêm đi cùng một số lượng thấp hơn, nên thử nghiệm chế độ ăn lấy độ đa dạng làm kết cục. Một thử nghiệm đặt câu hỏi đó bằng cách tách chế độ nhiều chất xơ khỏi việc ăn nhiều thực phẩm lên men hơn.

Vì sao vi sinh vật sống ở đó

Chất xơ thực phẩm khó bị enzyme tiêu hóa của người cắt đứt, nên đi tới đại tràng. Vi sinh vật đường ruột lên men chất xơ đó và tạo axit béo chuỗi ngắn. Một trong số đó, butyrat, được gọi là nhiên liệu chính của tế bào thành đại tràng. Khi vi sinh vật đã giữ chỗ và thức ăn, kẻ mới đến khó định cư hơn. Tế bào miễn dịch trao đổi tín hiệu với vi sinh vật đang sống ở đó, và được tập để không phản ứng quá mức với thức ăn và với những cư dân này.

Điều quan trọng không phải số lượng của một loài, mà là lên men, hàng rào ruột và sức cản với kẻ mới đến có còn hoạt động hay không. Khi còn, nhịp đi ngoài tương đối ổn định, và đầy hơi hoặc tiêu chảy sau cùng một bữa ít lặp lại hơn. Khi yếu đi, có thể xuất hiện đầy hơi, đau, tiêu chảy hoặc táo bón. Sau khi kháng sinh làm mỏng số loại, một vi khuẩn tạo độc tố có thể ngồi vào chỗ trống. Nếu hàng rào lỏng, thành phần của vi khuẩn đi qua dễ hơn, và điều đó đã được thấy đi cùng viêm mức thấp. Mối liên quan một mình không nói được hỗn hợp vi sinh vật vỡ trước, hay viêm đổi môi trường trước.

Mất cân bằng không có nghĩa tỷ lệ vi sinh vật tốt và xấu bị lệch. Người khỏe đã khác nhau theo chế độ ăn và tuổi. Trong bài này, mất cân bằng là số loại giảm, những việc như lên men chất xơ yếu đi, hoặc vi sinh vật mọc ở chỗ không phải chỗ của chúng. Kháng sinh, chế độ gần như không có chất xơ, nhiễm trùng ruột và viêm trong ruột có thể tạo trạng thái đó. Khảo sát bên dưới đặt số gen thấp cạnh mỡ cơ thể và một chỉ số viêm tại một thời điểm. Đó không phải bằng chứng mất cân bằng gây ra các chỉ số ấy.

Vi khuẩn lactic tốt và xấu

Vi khuẩn lactic là vi khuẩn lên men đường và chủ yếu tạo axit lactic. Những loại quen trong sữa chua và kim chi thuộc nhóm này. Tốt và xấu không phải tên loài. Các chủng của cùng một loài khác nhau ở mức chịu axit dạ dày, cách bám trong ruột, và tín hiệu gửi cho hệ miễn dịch. Tác dụng lặp lại trong nghiên cứu trên người thuộc về một chủng cụ thể, không thuộc về toàn bộ vi khuẩn lactic.

Trong bài này, một vi khuẩn lactic tốt là chủng mà, với người đó và mục đích đó, đã được cho thấy tranh chỗ với mầm bệnh hoặc đổi môi trường ruột. Không có một lớp riêng là vi khuẩn lactic xấu. Một chủng không có bằng chứng vẫn làm được ít nếu axit dạ dày giết nó, và một chủng tạo histamine có thể làm khó chịu người nhạy với chất đó. Khi lên men ở ruột non đã cao, một sản phẩm vi khuẩn lactic có thể thêm đầy hơi. Ở người bệnh nặng, hoặc khi miễn dịch giảm nhiều, ngay cả vi sinh vật sống thường an toàn cũng hiếm khi được báo cáo trong máu.

Saccharomyces boulardii hay bị kéo vào câu chuyện này, và nó không phải vi khuẩn lactic. Các bài báo gọi vi sinh vật này là Saccharomyces boulardii. Đó là nấm men, không phải vi khuẩn. Kháng sinh diệt khuẩn không giết nó, và sau khi ngừng uống, nó ra theo phân thay vì ở lại. Năm 2015, Hanna Szajewska và cộng sự gộp 21 thử nghiệm ngẫu nhiên và 4.780 người. Ở người đang dùng kháng sinh, tiêu chảy liên quan kháng sinh giảm từ 18,7% xuống 8,5% khi có nấm men này (tỷ số nguy cơ 0,47, khoảng tin cậy 95% 0,38–0,57). Ước tính cần điều trị 10 người để ngăn một ca tiêu chảy (khoảng tin cậy 95% 9–13). Ở trẻ em, tỷ lệ là từ 20,9% xuống 8,8% (6 thử nghiệm, 1.653 người, tỷ số nguy cơ 0,43, khoảng tin cậy 95% 0,3–0,6). Ở người lớn là từ 17,4% xuống 8,2% (15 thử nghiệm, 3.114 người, tỷ số nguy cơ 0,49, khoảng tin cậy 95% 0,38–0,63). Tiêu chảy liên quan Clostridium difficile có tỷ số nguy cơ 0,25 trong 2 thử nghiệm ở trẻ em (579 người, khoảng tin cậy 95% 0,08–0,73). Trong 9 thử nghiệm ở người lớn (1.441 người), tỷ số nguy cơ là 0,8 (khoảng tin cậy 95% 0,47–1,34), khó gọi là một mức giảm. Clostridium difficile là vi khuẩn ngồi vào chỗ trống sau kháng sinh và gây tiêu chảy bằng độc tố. Những con số này không phải sự tăng số loại vi sinh vật ở người khỏe. Thử nghiệm 10 tuần bên dưới không dùng nấm men này.

Vì sao đo độ đa dạng

Trong bài này, độ đa dạng là có bao nhiêu loại vi sinh vật đường ruột được phát hiện và chúng phân bố đều đến mức nào. Số biến thể trình tự quan sát được là số loại. Chỉ số Shannon gộp số đó với mức đều.

Emmanuelle Le Chatelier và cộng sự, năm 2013, đếm gen vi sinh vật trong phân của 292 người lớn Đan Mạch, 169 người béo phì và 123 người không béo phì. Dưới 480.000 gen là nhóm thấp, phần còn lại là nhóm cao. Nhóm thấp có 68 người, 23% mẫu. Số gen trung bình là 380.000 và 640.000, chênh khoảng 40%.

Mỡ cơ thể trung vị là 37% ở nhóm thấp (khoảng tứ phân vị 29–42) và 31% ở nhóm cao (25–39), sau khi điều chỉnh tuổi và giới (p = 0,0069, q phát hiện nhầm = 0,022). Trung vị insulin lúc đói là 50 so với 44 pmol/L, trung vị HOMA-IR là 1,9 so với 1,6, và trung vị hsCRP là 2,3 so với 1,4 mg/L. Trong số người béo phì, nhóm ít gen tăng cân nhiều hơn trong 9 năm trước đó.

Khảo sát so một mẫu phân với máu lấy cùng thời điểm. Khi coi số gen là một số liên tục, nó không gắn với cân nặng hay BMI ở mức có ý nghĩa thống kê (p = 0,12 và p = 0,11). Số gen không phải cùng thước đo với số biến thể trình tự trong thử nghiệm bên dưới. Nó cũng không cho thấy nâng độ đa dạng thì các chỉ số này cải thiện. Đây là một trong những nghiên cứu bài của Wastyk dẫn để giải thích vì sao số lượng thấp hơn đã được thấy đi cùng các chỉ số chuyển hóa và viêm.

Nghiên cứu nhìn vào đâu

Hannah Wastyk và cộng sự, năm 2021, chia người lớn khỏe mạnh thành hai nhóm. Mỗi nhóm còn 18 người cho phân tích. Phần kết quả ghi tuổi trung bình 51 (độ lệch chuẩn 12), BMI trung bình 25 (độ lệch chuẩn 4), và 73% là nữ.

Một nhóm tăng chất xơ trong 4 tuần rồi giữ mức đó trong 6 tuần. Nhóm kia theo cùng lịch với thực phẩm lên men. Mục tiêu là thêm ít nhất 20 g chất xơ mỗi ngày so với thường ngày, hoặc thêm ít nhất 6 khẩu phần thực phẩm lên men mỗi ngày, và ăn thêm nếu chịu được. Nhóm chất xơ được hướng tới đậu, hạt, ngũ cốc nguyên hạt, các loại hạt, rau và trái cây. Nhóm thực phẩm lên men được hướng tới sữa chua, kefir, phô mai cottage lên men, rau lên men như kim chi, nước muối rau và kombucha. Nghiên cứu không phát thức ăn. Người tham gia ghi 3 ngày ăn mỗi 2 tuần. Phân dùng cho vi sinh vật, máu dùng cho các chỉ số miễn dịch. Số đăng ký là NCT03275662.

Trong thử nghiệm này, một khẩu phần là 6 oz kombucha, sữa chua hoặc kefir, 1/4 cốc rau lên men như kim chi hoặc dưa cải muối, hoặc 2 oz nước muối rau.

Kết quả

Chất xơ ở nhóm chất xơ tăng từ 21,5 g/ngày lúc bắt đầu (độ lệch chuẩn 8,0) lên 45,1 g/ngày cuối giai đoạn duy trì (độ lệch chuẩn 10,7). Lượng thực phẩm lên men của nhóm đó đứng yên. Độ đa dạng vi sinh vật, đo bằng biến thể trình tự quan sát được, chỉ số Shannon và độ đa dạng phát sinh loài, không đổi cho cả nhóm. Không có một đơn vị phân loại nào đổi độ phong phú tương đối trên toàn nhóm theo thời gian.

Thứ đổi là chức năng. Độ phong phú tương đối của 11 gen enzyme phân giải carbohydrate thành tế bào thực vật tăng. Phần protein trong phân đến từ vi sinh vật cũng tăng (p = 0,003 so với tuần −2). Người ăn nhiều chất xơ hơn thì carbohydrate còn lại trong phân cũng nhiều hơn (p = 0,0008). Butyrat không tăng. Axit isobutyric, axit isovaleric và axit valeric giảm.

Kết cục chính, điểm đáp ứng cytokine, không khác ở nhóm nào. Bên trong nhóm chất xơ, đáp ứng miễn dịch không đi một hướng. Nhóm có tín hiệu viêm tăng và một nhóm có nhiều loại vi sinh vật hơn lúc bắt đầu khác nhau ở số loại lúc bắt đầu đó (p = 0,037). Tổng chất xơ đã ăn không khác giữa các nhóm này.

Phân mềm hơn. Điểm Bristol từ 3,3±0,3 lúc bắt đầu lên 4,1±0,3 cuối giai đoạn duy trì (p = 0,004).

Nhóm thực phẩm lên men đi từ 0,4 khẩu phần mỗi ngày (độ lệch chuẩn 0,6) lên 6,3 cuối giai đoạn duy trì (độ lệch chuẩn 2,9). Chất xơ của nhóm đó đứng yên. Độ đa dạng vi sinh vật tăng theo thời gian (biến thể trình tự quan sát được p = 0,0023, chỉ số Shannon p = 0,0014). Mười chín trong 93 protein liên quan viêm trong huyết thanh giảm, gồm IL-6 (tỷ lệ phát hiện nhầm ở mức 0,05 trở xuống). Mười chín protein đó không giảm ở nhóm chất xơ.

Trong các biến thể trình tự mới phát hiện, phần cũng có trong thực phẩm lên men đạt đỉnh sớm ở 5,4%. Mức tăng độ đa dạng khó đọc thành chuyện vi sinh vật trong thức ăn cứ thế ở lại trong ruột.

Giới hạn

Người tham gia là người lớn khỏe mạnh, 18 người mỗi nhóm. Không có nhóm chứng. So sánh là trên cùng một người theo thời gian, và giữa hai chế độ ăn. Mọi người tự chọn thức ăn và tự ghi nhật ký. Can thiệp kéo dài 10 tuần. Những con số này không chuyển nguyên sang người có bệnh đường ruột.

Kết quả miễn dịch chính trống. Độ đa dạng và 19 protein được xem sau đó. Giả thuyết rằng thêm chất xơ sẽ tăng độ đa dạng không khớp dữ liệu này. Carbohydrate còn trong phân khớp cách đọc rằng hệ vi sinh vật không lên men hết phần chất xơ thêm vào.

Khoảng cách số gen trong khảo sát của Le Chatelier không có nghĩa là biến thể trình tự đổi trong 10 tuần này thì mỡ cơ thể hoặc hsCRP sẽ đổi theo. Hai bài dùng thước đo và thiết kế khác nhau. Tỷ lệ tiêu chảy trong tổng quan của Szajewska cũng không phải cách đọc số loại vi sinh vật tăng hay giảm trong thử nghiệm chế độ ăn này. Một bên là tiêu chảy ở người đang dùng kháng sinh. Bên kia là một chế độ ăn ở người lớn khỏe mạnh.

Khi ghi bữa ăn

Phần bài báo này chạm nhật ký bữa ăn là gram chất xơ và thực phẩm lên men có còn hiện thành hai dòng riêng hay không. Nấm men uống bằng viên nang và sự lên men đã có trong sữa chua hoặc kim chi không phải cùng một dòng. Độ đa dạng trong thử nghiệm này không đi theo tổng chất xơ từ 21,5 g lên 45,1 g. Nếu ảnh thiếu sữa chua, kim chi, đậu hoặc ngũ cốc trộn, một trong hai dòng đó biến mất khỏi bản ghi. Kim chi mang cả chất xơ rau và sự lên men, nên một tổng gram mà thiếu phần lên men là điều kiện khác với điều kiện nghiên cứu này đã tách ra.