Новое исследование, проведенное на факультете питания, физических упражнений и спорта Копенгагенского университета, расширяет наши знания о кишечнике и жизни кишечных бактерий. Работа показывает, что изменения в окружающей среде кишечника влияют на состав и активность кишечных бактерий. В конечном итоге это может помочь объяснить, почему у всех людей разные кишечные бактерии и почему мы по-разному реагируем на одну и ту же пищу. Работа опубликована в журнале Nature Microbiology.
В 2021 году 50 испытуемых во время завтрака проглотили капсулу размером 26 на 13 мм. Затем она отправилась в путешествие по желудку, тонкому и толстому кишечнику, собирая информацию о рН, температуре и давлении. Капсула выходила с фекалиями через 12-72 часа, и уже тогда исследователи заметили, что как среда кишечника, так и время путешествия по нему у людей разное.
«Мы увидели, что у одних людей капсула проходит через тонкий кишечник за 2 часа, а у других – за 10 часов. Поскольку мы уже знаем, что большая часть питательных веществ всасывается в тонком кишечнике, различия во времени прохождения капсулы по нему, вероятно, влияют на то, сколько питательных веществ мы всасываем и сколько переходит в толстый кишечник, где в дело вступают кишечные бактерии», – говорит Хенрик Роагер, профессор кафедры питания, физических упражнений и спорта Копенгагенского университета, возглавивший исследование.
Ранее активность кишечных бактерий чаще всего изучалась по образцам кала, которые сопоставлялись с тем, что человек съел. Капсула дает более точное представление о том, как изменяется среда в кишечнике. «Теперь мы можем собрать информацию, которая поможет объяснить индивидуальные различия в пищеварении, усвоении питательных веществ и характере работы кишечника. Это дает гораздо больше знаний, чем те, которые мы ранее могли получить с помощью схем питания и образцов стула», – объясняет доцент Хенрик Роагер.
В своем путешествии по пищеварительной системе капсула и пища прежде всего попали в желудок. Здесь прибор зарегистрировал очень низкое значение pH, потому что в желудке выделяется кислота, которая расщепляет пищу. Затем пища и капсула опустились в тонкий кишечник. Здесь клетки кишечника выделяют щелочной бикарбонат, который нейтрализует кислоту желудка, и именно тут происходит всасывание питательных веществ.
Затем неперевариваемые остатки пищи и капсулы переходят в толстый кишечник, где пища ферментируется кишечными бактериями, их вырабатывают жирные кислоты, из-за которых в первой части толстой кишки значение рН снова падает. Однако по мере того, как жирные кислоты постепенно всасываются через стенку кишечника и изменяется активность кишечных бактерий, значение pH постепенно повышается по всей длине толстой кишки.
«Капсула регистрирует все изменения значений рН, и по ним мы можем оценить, как долго пища находилась в разных частях кишечника. Мы знаем, что рН является важнейшим фактором роста и активности бактерий, поэтому вполне логично, что мы видим, как среда в кишечнике и рН связаны с различиями в составе и активности кишечных бактерий. Это означает, что условия окружающей среды, в которых находится каждый из нас, могут помочь объяснить, почему у нас разные бактерии в кишечнике», – говорит Хенрик Роагер.
«Наши результаты показывают, что все мы уникальны – в том числе и в нашем кишечнике. Мы привыкли считать, что все мы перевариваем и усваиваем пищу одинаково, но мы видим, что это не всегда так. Наше исследование дает дополнительные доказательства того, что люди по-разному реагируют на пищу, и здесь важную роль могут играть различия в состоянии кишечника», – заключили исследователи.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что физиология и окружающая среда кишечника играют важную роль в индивидуальных различиях микробиома кишечника и метаболизма человека.
[Фото: ru.123rf.com]
