Bağırsak mikrobiyotasının bir bileşeni vücudun ne kadar kalori emeceğine 'karar veriyor'

Yeni bir araştırma, bağırsak mikrobiyotasının bir parçası olan ve metan üreten az bilinen bir mikrobun, yiyeceklerden emilen kalori miktarını etkileyebileceğini ortaya koydu.

Arizona Eyalet Üniversitesi'nden (ABD) yapılan bu araştırmaya göre, bazı insanların bağırsak mikrobiyomları çok fazla metan üretirken, bazıları çok az üretiyor. Araştırmacılar, bağırsak mikrobiyomları çok fazla metan üreten kişilerin, yüksek lifli bir beslenmeden elde ettikleri ekstra enerjiyi açığa çıkarmada özellikle başarılı olduklarını keşfettiler. Bu, her bireyin kolona ulaşan yiyeceklerden neden farklı miktarda kalori aldığını açıklayabilir.

Araştırmacılar, yüksek lifli beslenmenin bir suç teşkil etmediğini belirtiyor. İnsanlar, metan üretimine bakılmaksızın, işlenmiş gıdalardan oluşan Batı tarzı bir beslenmeden genellikle daha fazla kalori alıyorlar. Yüksek lifli bir beslenmede ise genel olarak daha az kalori emiliyor, ancak bu miktar metan üretimine bağlı olarak değişiyor.

Daha verimli mikrobiyomlar

Araştırmacılar bu sonuçların kişiselleştirilmiş beslenmeye temel oluşturabileceğini öne sürüyorlar.

Çalışmanın baş yazarı ve Mikrobiyomlar Yoluyla Sağlık için Biyotasarım Merkezi'nde araştırmacı olan Blake Dirks, "Bu farkın beslenme müdahaleleri için önemli sonuçları var. Aynı beslenmeyi uygulayan kişilerin farklı tepkiler verebileceğini gösteriyor. Bunun bir kısmı bağırsak mikrobiyomlarının bileşiminden kaynaklanıyor," diyor.

'The ISME Journal' dergisinde yayımlanan araştırmada, metanojen adı verilen metan üreten mikropların, daha verimli bir mikrobiyom ve gıdalardan daha fazla enerji emilimiyle ilişkili olduğu keşfedildi.

Mikrobiyomun temel işlevlerinden biri yiyeceklerin sindirimine yardımcı olmaktır. Mikroplar, lifleri vücudun enerji kaynağı olarak kullanabileceği kısa zincirli yağ asitlerine fermente eder. Bu süreçte hidrojen üretirler. Çok fazla hidrojen aktivitelerini durdurur, ancak diğer mikroplar hidrojeni kullanarak bu sürecin devam etmesine yardımcı olabilir.

Metanojenler hidrojen tüketicileridir. Hidrojen tüketerek metan üretirler. Bu kimyasal bileşiği üreten tek mikroplardır.

Çalışmanın sorumlu yazarı ve Mikrobiyomlar Aracılığıyla Sağlık için Biyotasarım Merkezi direktörü Rosy Krajmalnik-Brown, "İnsan vücudu metan üretmez, sadece mikroplar üretir. Bu nedenle, kısa zincirli yağ asitlerinin verimli mikrobiyal üretimini işaret eden bir biyobelirteç olabileceğini öne sürüyoruz," diyor.

Kilo vermeye yardımcı olur

Araştırma, bu mikrobiyal etkileşimlerin vücut metabolizmasını etkilediğini öne sürüyor. Ekip, artan metan üretiminin bağırsakta kısa zincirli yağ asitlerinin üretimi ve emiliminin artmasıyla ilişkili olduğunu keşfetti.

Deneyde, araştırmacılar her katılımcıya iki farklı diyet uyguladı. Bir diyet daha fazla işlenmiş gıda ve az lif içeriyordu. Diğer diyet ise tam tahıllar ve lif açısından zengindi. Her iki diyet de aynı oranda karbonhidrat, protein ve yağ içeriyordu.

Enstitüde araştırma görevlisi ve ortak yazar olan Karen D. Corbin, "Bu çalışma, klinik-translasyonel bilim insanları ve mikrobiyal ekolojistler arasındaki iş birliğinin önemini vurguluyor. Tüm oda kalorimetrisi kullanılarak enerji dengesinin hassas ölçümlerinin ASU'nun mikrobiyal ekoloji alanındaki uzmanlığıyla birleştirilmesi, önemli yeniliklere olanak sağladı," diyor.

Ayrıca okuyun

Kan ve dışkı örneklerinden elde edilen veriler, katılımcıların vücutlarının yiyeceklerden ne kadar enerji emdiğini ölçtü ve bağırsak mikroplarının aktivitesini takip etti. Ekip, bağırsak mikrobiyomları yüksek düzeyde metan üreten kişilerle, bağırsak mikrobiyomları düşük düzeyde metan üreten kişilerin verilerini karşılaştırdı.

Yüksek lifli diyetle, katılımcıların neredeyse tamamı işlenmiş gıda diyetine göre daha az kalori tüketti. Ancak bağırsakları daha fazla metan üretenler, bağırsakları daha az metan üretenlere kıyasla yüksek lifli diyetle daha fazla kalori tüketti.

Yazarlarına göre bu araştırma, gelecekteki çalışmalar ve tıbbi tedaviler için temel oluşturuyor. Dirks, "Çalışmamıza katılanlar nispeten sağlıklıydı. Bence incelenmeye değer bir konu da, diğer popülasyonların bu tür bir diyete nasıl tepki verdiği: obezite, diyabet veya diğer sağlık sorunları olan kişiler," diyor.

Çalışma katılımcılarının deney sırasında kilo vermeleri amaçlanmasa da, bazıları yüksek lifli diyeti uygularken biraz kilo verdi. Ekip şimdi, mikrobiyom metanojenlerinin katılımcıların kilo vermelerine yardımcı olmak için özel olarak tasarlanmış bir diyeti nasıl etkilediğini görmek istiyor.

Krajmalnik-Brown, "Mikrobiyomun kişiselleştirilmesinin ne kadar önemli olduğunu görebilirsiniz," diyor. "Özellikle, bu deney için mikrobiyomu geliştirmek için özenle tasarladığımız diyetin her kişi üzerinde farklı etkileri oldu; bunun bir nedeni de bazı kişilerin mikrobiyomlarının diğerlerinden daha fazla metan üretmesiydi."