معلومة

ما هو تأثير السكريات القلة ، مثل تلك الموجودة في البقوليات ، على تكوين الفلورا المعوية لدى البشر ، وإذا كان الأمر كذلك ، فكيف يحدث ذلك؟

ما هو تأثير السكريات القلة ، مثل تلك الموجودة في البقوليات ، على تكوين الفلورا المعوية لدى البشر ، وإذا كان الأمر كذلك ، فكيف يحدث ذلك؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أعلم أن الجراثيم المعوية أيض قليل السكاريد ، مثل تلك الموجودة في البقوليات ، هي السبب في الحقيقة المعروفة المتمثلة في أن البقوليات تسبب انتفاخ البطن ، لكن الأمعاء الغنية بالسكريات قليلة السكاريد تغير التركيب (أي البكتيريا المعينة التي تشكلها) من الفلورا المعوية في بشر؟


الإجابة على هذا السؤال معقدة إلى حد ما ، وتعتمد على ما إذا كنت تتحدث عن تغييرات قصيرة المدى أو طويلة المدى في الكائنات الحية الدقيقة.

عند الحديث عن التغييرات قصيرة المدى ، تكون الإجابة بالتأكيد بنعم مدوية. أي مغذٍ يتم تناوله سيؤدي إلى زيادة معدلات نمو البكتيريا القادرة على التمثيل الغذائي لتلك المغذيات ، وبالتالي سيؤدي إلى تغيير في تكوين الجراثيم المعوية.

هذا ، للأسف ، يصعب ملاحظته ، حيث أن معظم الدراسات التي أجريت على الجراثيم المعوية تستخدم عينات برازية للنظر في التركيب الميكروبي المعوي. نظرًا لأن البراز يمثل متوسطًا لما يحدث بين حركتي أمعاء ، فمن الصعب استخلاص استنتاجات حول التغيرات قصيرة المدى في التركيب الميكروبي للأمعاء. ومع ذلك ، هناك أدلة من Pythons تشير إلى حدوث إعادة تشكيل واسعة النطاق للتكوين الميكروبي بالفعل ، على الأقل في الحيوانات ذات جداول التغذية الأقل انتظامًا.

في حالة التغييرات طويلة المدى ، هناك دليل قوي على أن السكريات قليلة السكاريد المحددة الموجودة في لبن الأم تنتقي على وجه التحديد لسلالات معينة من Bifidobacterium و اكتوباكيللوس. بصرف النظر عن هذه المجموعة المحددة جدًا من السكريات قليلة السكاريد ، هناك ندرة في الدراسات التي تتناول آثار النظام الغذائي على الكائنات الحية الدقيقة في الأمعاء ، وحتى أقل من ذلك تبحث في مغذيات معينة.

إن الفرضية القائلة بأنه يمكن إجراء تغييرات طويلة الأجل على ميكروبيوتا الأمعاء باستخدام الوجبات الغذائية هي الأساس الذي تُبنى عليه صناعة البريبايوتكس بأكملها. أكثر أنواع البريبايوتكس شيوعًا هي الفركتو- قليل السكاريد ، الإنولين ، الجالاكتو- قليل السكاريد واللاكتولوز. يقال إنها تشجع على نمو السلالات المفيدة من Bifidobacterium و اكتوباكيللوس. ومع ذلك ، لا يوجد حاليًا إجماع على التأثيرات طويلة المدى لهذه السكريات قليلة الكثافة على الكائنات الحية الدقيقة.


الفصل الثامن - البريبايوتكس في تركيبات الرضع: المخاطر والفوائد

يستعرض هذا الفصل قوة الأدلة المتعلقة بآثار التحفيز المناعي للبريبايوتكس ، وكيفية استخدامها في تركيبات الرضع الحالية. يستعرض المخاطر المرتبطة باستخدامه وما هو الوضع التنظيمي للبريبايوتكس في تركيبات الرضع. للبريبايوتكس في التغذية المبكرة تأثيرات عميقة على الحاجز المعوي ، والبيئة الداخلية ، وآليات الدفاع. من المعروف أن خليط البريبيوتيك الموجود في حليب الأطفال له تأثير ثنائي المنشأ. استنادًا إلى البيانات التجريبية ، هناك دليل على أن السكريات القليلة الحيوية البريبايوتيك يمكن أن تعدل نظام الدفاع الطبيعي ضد العدوى أثناء الطفولة. تم إثبات أن خليط من فركتو-أوليغوساكاريدس وجالاكتو-أوليغوساكاريدس مضاف إلى حليب الأطفال (0.88 جم / ديسيلتر) يزيد بشكل كبير من عدد البكتيريا المشقوقة في البراز بطريقة مرتبطة بالجرعة ويقلل من عدد مسببات الأمراض عند مقارنته بصيغة غير مدعمة. . الآثار الوظيفية للبريبايوتكس على صحة الرضع والآثار طويلة المدى للبريبايوتكس الغذائية المختلفة على صحة البالغين وأمراض الجهاز الهضمي تحتاج إلى مزيد من الدراسة في تجارب التدخل المضبوطة.


ملخص

تشتهر البريبايوتكس بفوائدها الصحية للإنسان ، بما في ذلك الحد من أمراض القلب والأوعية الدموية وتحسين صحة الأمعاء. تأخذ هذه المراجعة تقييمًا نقديًا لتأثير الألياف الغذائية والبريبايوتكس على الجراثيم المعدية المعوية في المختبر. تم أخذ أدوار كائنات القولون ، والتخمير البطيء للبريبايوتكس ، وإنتاج أحماض الزبد والبروبيونيك العالية ، والتعديل الإيجابي لصحة العائل في الاعتبار. أيضا ، تمت مناقشة آليات الإشارات الجزيئية للأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFAs) المرتبطة بالتوافق البنيوي للركيزة السابقة للحيوية واستجابات النمط الظاهري المتعلقة بتكوين ميكروبات الأمعاء. علاوة على ذلك ، تم شرح الألياف الغذائية الشائعة مثل النشا المقاوم ، والبكتين ، والهيميسليلوز ، وبيتا جلوكان ، والفركتان في سياق إمكانات البريبايوتك لصحة الإنسان. وأخيرا، فإن في المختبر يعتمد تخمر القولون البشري على نوع البريبايوتك وخصائصه الفيزيائية والكيميائية ، والتي ستؤثر بعد ذلك على معدل التخمير وانتقائية الكائنات الحية الدقيقة للتكاثر وتركيزات SCFAs والتركيبات.


ملخص واستنتاجات

لطالما كانت البقوليات جزءًا مهمًا من النظم الغذائية للعديد من الثقافات في جميع أنحاء العالم. على النقيض من ذلك ، في البلدان المتقدمة ، ليس للفاصوليا حاليًا سوى دور غذائي ثانوي. يوضح الملف الغذائي للفاصوليا أن لديها الكثير لتقدمه للفاصوليا فهي غنية بالبروتين وقليلة الدهون المشبعة ونسبة عالية من الكربوهيدرات المعقدة والألياف. تعتبر الفاصوليا أيضًا مصدرًا جيدًا للعديد من المغذيات الدقيقة والمواد الكيميائية النباتية. يعتبر فول الصويا فريدا من نوعه بين البقوليات لأنها مصدر مركّز للايسوفلافون. تم الافتراض بأن الايسوفلافون يقلل من خطر الإصابة بالسرطان وأمراض القلب وهشاشة العظام ، كما أنه يساعد في تخفيف أعراض انقطاع الطمث. على الرغم من وجود الكثير لنتعلمه عن تأثيرات الايسوفلافون على مخاطر الأمراض المزمنة ، فإن هذا المجال من البحث يحمل إمكانات كبيرة. نظرًا لخصائص المغذيات والمساهمة الكيميائية النباتية للبقوليات ، يجب على خبراء التغذية بذل جهود متضافرة لتشجيع الجمهور على استهلاك المزيد من الفاصوليا بشكل عام والمزيد من أطعمة فول الصويا بشكل خاص.


الأطعمة التي تحتوي على FODMAPS

أي االسكريات هي فودماب؟

هل سبق لك أن لاحظت انتفاخًا أو انتفاخًا في البطن بعد تناول وعاء من الفاصوليا؟ زيادة الانتفاخ بعد تناول البقوليات يعود إلى محتوى _oligosaccharide _.

السكريات القليلة هي سلاسل كربوهيدرات تتكون من ثلاثة إلى تسعة سكريات بسيطة تسمى السكريات الأحادية.

  • الخضروات التي تحتوي على فودماب تشمل الخرشوف والبروكلي والبازلاء والشمر والثوم والملفوف والكراث وبراعم بروكسل والجرجير والهليون والبصل.
  • بقوليات التي تحتوي على فودماب تشمل الجاودار والقمح.
  • الفاكهة التي تحتوي على فودماب تشمل الكاكي والخوخ الأبيض والتفاح والبطيخ.
  • البقوليات التي تحتوي على FODMAPS تشمل الفاصوليا الحمراء والبيضاء والحمص والعدس. ينتج انتفاخ البطن الذي يتبع وجبة غنية بالفاصوليا عن تأثير الفودماب على عمليات إنتاج الغاز والتخمير أثناء الهضم ، لأن البقوليات غنية بشكل خاص بالسكريات قليلة التعدد.

أي دالسكريات هي فودماب؟

السكريات هي سكريات مضاعفة. سكر الحليب ، المسمى اللاكتوز ، هو ثنائي السكاريد في فودماب. يتم تكسير اللاكتوز بواسطة الإنزيم اللاكتاز في الغشاء المخاطي المعوي ، ثم يمتص. إذا لم يكن هناك ما يكفي من اللاكتاز ، فهناك أعراض نموذجية لعدم تحمل الفودماب مثل الغازات والانتفاخ وآلام البطن.

يُعتقد الآن أن هناك مستويات مختلفة من عدم تحمل اللاكتوز. بالإضافة إلى الأشخاص الذين يتحملون اللاكتوز والأشخاص الذين لا يتحملون اللاكتوز ، قد يكون من الممكن أن يكون لديهم مستويات متوسطة من عدم تحمل اللاكتوز. يتغير تحمل اللاكتوز حسب نمط الحياة والعمر.

في حين أن جميع الأطفال تقريبًا يتحملون اللاكتوز ، فإن غالبية البالغين في جميع أنحاء العالم يعانون من عدم تحمل اللاكتوز. هذا من شأنه أن يفسر أيضًا سبب تدهور تحمل الفودماب في بعض الحالات طوال الحياة.

أي مالسكريات هي فودماب؟

السكريات الأحادية هي سكريات بسيطة. من بين السكريات البسيطة ، يعد الفركتوز أحد منتجات الفودماب.

يستخدم الفركتوز كمُحلي في المشروبات الغازية والعديد من الأطعمة الأخرى. في السنوات القليلة الماضية ، أدى شراب الذرة ، المعروف أيضًا باسم شراب الذرة عالي الفركتوز ، أو HFCS ، إلى زيادة استهلاك الفركتوز بشكل كبير.

الفركتوز هو فودماب موجود في:

  • تفاح
  • إجاص
  • البطيخ
  • المانجو
  • الفواكه المعلبة والمجففة
  • عسل
  • المشروبات الغازية
  • الأطعمة التي تحتوي على شراب الذرة (وتسمى أيضًا شراب الذرة عالي الفركتوز أو HFCS)

في جميع الأشخاص ، حتى أولئك الذين لا يعانون من متلازمة القولون العصبي أو عدم تحمل الفركتوز ، تكون القدرة على الامتصاص محدودة لأن الجهاز الهضمي للإنسان مصمم لتناول كميات صغيرة فقط من الفاكهة ، وليس الكميات الكبيرة من السكر التي تشتمل عليها العديد من الأنظمة الغذائية اليوم.

إذا تم تناول الكثير من الفركتوز دفعة واحدة ، فإن بعض فودماب تبقى في الأمعاء وتحدث الأعراض النموذجية لعدم تحمل فودماب. أشارت بعض الأبحاث إلى أن 80 بالمائة من الأشخاص الذين يتناولون 50 جرامًا أو أكثر من الفركتوز يوميًا لا يمتصونه جيدًا.

أي صolyols هي فودمابس؟ ولماذا تسبب بدائل السكر الإسهال؟

البوليولات عبارة عن كحول سكري ، ومن أشهر ممثليها السوربيتول ، مانيتول ، إكسيليتول، و مالتيتول.

توجد البوليولات في بعض أنواع الفاكهة والخضروات:

إذا كان الأطفال يتناولون الكثير من الكرز ولا يشعرون بصحة جيدة ، فهذا نتيجة للتخمير البكتيري لـ FODMAPs الموجودة في الكرز.

غالبًا ما تستخدم البوليولات كبدائل للسكر في الأطعمة منخفضة السعرات الحرارية. تضاف البوليولات أيضًا في الحلويات الخالية من السكر والعلكة من أجل حماية الأسنان من السكروز المسبب للتسوس.

فودماب فعالة تناضحيًا. هذا يعني أنهم يربطون السوائل أو يسحبونها من الأمعاء إلى البراز. هذا يمكن أن يؤدي إلى الإسهال مع تناول كميات كبيرة. نظرًا لضعف امتصاصها من خلال جدار الأمعاء وتجذب الماء ، فإنها تعمل على تسييل البراز.

تقوم إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) بتصنيف بعض البوليول FODMAP كمضافات غذائية مع متطلبات محددة. تُستخدم FODMAPS كمحليات ويجب أن يكون لها البيان التالي على ملصق المنتج الغذائي: "الاستهلاك الزائد قد يكون له تأثير ملين."


الأهمية الغذائية

خصائص الألياف الغذائية

وفقًا لتوجيه المفوضية الأوروبية EC / 2008/100 (المفوضية الأوروبية 2008) ، تشتمل الألياف الغذائية على مجموعة متنوعة من الكربوهيدرات غير القابلة للهضم مع DP من 3 أو أكثر (بالإضافة إلى اللجنين). تنشأ هذه المركبات تقليديًا من المواد النباتية ، بما في ذلك الفواكه والحبوب والبقول والبذور والمكسرات والبقوليات. الأنواع الرئيسية للألياف الغذائية هي السكريات غير النشوية (السليلوز ، الهيميسليلوز ، البكتين ، اللثة ، الصمغ ، وبيتا جلوكان) ، السكريات قليلة السكاريد المقاومة (الإينولين ، قليل الفركتوز ، FOS ، الجالاكتو- قليل السكاريد) ، النشا المقاوم ، واللجنين (المرتبط بعديد السكاريد المقاوم ). يتراوح متوسط ​​تناول الألياف الغذائية للبالغين في البلدان الأوروبية بين 15 و 30 جم / يوم (هيئة سلامة الأغذية الأوروبية 2010). هذا المستوى من المدخول أقل من 3.4 جرام / ميجا جول (14 جرام لكل 1000 كيلو كالوري) ، كما أوصت به الهيئات الرسمية (معهد الطب التابع للأكاديميات الوطنية ، المجلس الصحي بهولندا 2006). قد يكون للألياف الغذائية تأثيرات مباشرة على القناة الهضمية و / أو الكائنات الحية الدقيقة. قد يكون لها أيضًا تأثيرات غير مباشرة يتم توسطها من خلال التغييرات في التكوين و / أو الأنشطة الأيضية للميكروبات. قام مجلس الصحة الهولندي (2006) بتقييم الفوائد الصحية للألياف الغذائية ، فقط على أساس بيانات استهلاك الغذاء والنتائج الصحية ، وتوصل إلى استنتاجات مفادها أن الألياف الغذائية تقلل من وقت العبور وتقلل من الإمساك عند اتباع نظام غذائي غني بالألياف (خاصة الحبوب الكاملة والفواكه) تقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب التاجية وقد تساعد في الوقاية من زيادة الوزن. بسبب عدم التجانس الجزيئي ، لا تظهر أنواع مختلفة من الألياف الغذائية تأثيرات فسيولوجية متطابقة ، وبالتالي ، يجب مراعاة تأثيرات تناول الأنسولين وقليل الفركتوز على وجه التحديد. يمكن تمييزها في التأثيرات المعوية والجهازية (الشكل 1).

السلامة والتسامح وقيمة السعرات الحرارية

بشكل عام ، لا توجد مخاوف تتعلق بالسلامة عند تناول السكريات قليلة الهضم غير القابلة للهضم ، ولكن الإفراط في تناولها يمكن أن يسبب آثارًا جانبية غير مرغوب فيها ، مثل انتفاخ البطن ، والانتفاخ ، والقرقرة ، والتشنجات ، والبراز السائل ، الناجم عن تكوين الغاز والتأثيرات التناضحية لبعض منتجات التخمير. هذه هي الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة (SCFA) واللاكتات وتتكون في الأعور والقولون. قد يؤدي توزيع المدخول على مدار اليوم والابتلاع مع الأطعمة الصلبة (الوجبات) ، وكذلك التكيف مع الجراثيم المعوية غير المرغوب فيها ، إلى تقليل هذه الآثار الجانبية ، على الرغم من وجود تباين بين الأفراد في الاستجابة (Marteau and Florié 2001). ستكون الآثار الجانبية أقل مع جزيئات الأنسولين طويلة السلسلة ، حيث يتم تخميرها بمعدل يقل بحوالي 50٪ عن مثيله في جزيئات الأنسولين قصيرة السلسلة (Roberfroid and others 1998 Coussement 1999). استعرض هافينار (2000) الدراسات التي أجريت على البشر وخلص إلى أن تناول 20 جم / يوم من الأنسولين عند البالغين بمتوسط ​​DP 9 لا يسبب آثارًا جانبية ضارة خطيرة ، باستثناء الانزعاج الخفيف إلى المتوسط ​​مثل انتفاخ البطن لدى بعض الأفراد. في الغالبية العظمى من الدراسات حول الأهمية الغذائية لأوليجوفركتوز وأينولين ، كانت مستويات المدخول أقل من 20 جم / يوم. في تجربتين حديثتين معشاة ذات شواهد (RCTs Bonnema وآخرون 2010 Holscher وآخرون 2014) ، تم تأكيد تحمل الجرعات المعتدلة (من 5 إلى 10 جم / يوم) من نبات الهندباء قليل الفركتوز وأينولين الهندباء وأينولين الصبار. لوحظ فقط آثار جانبية معدية معوية خفيفة (انتفاخ البطن وانتفاخ البطن) وكانت هذه الآثار أقل مع الأنسولين الأصلي مقارنة مع قليل الفركتوز. إذا لم يتم تناوله بكميات زائدة (أكثر من 80 جم / يوم ، انظر Clausen وآخرون 1998) ، يتم تخمير الأنسولين بالكامل في القولون ، مما يؤدي إلى إنتاج SCFA (بشكل أساسي حمض الأسيتيك وحمض البروبيونيك وحمض الزبد) واللاكتات.

على أساس مخططات التوازن البيوكيميائية لذرات الكربون والمسارات الأيضية وعوائد الطاقة للمضيف ، قام Roberfroid (1999) بحساب قيمة سعرات حرارية من 25٪ إلى 35٪ للإينولين من الفركتوز المهضوم والممتص بالكامل. على غرار الكربوهيدرات الأخرى غير القابلة للهضم التي يتم تخميرها بالكامل إلى حد ما بواسطة الفلورا المعوية ، اقترح Roberfroid (1999) قيمة طاقة تبلغ 1.5 كيلو كالوري / جرام للإينولين وأوليجوفركتوز لأغراض وضع العلامات الغذائية. اعتمد الاتحاد الأوروبي في عام 2008 قيمة طاقة قدرها 2 كيلو كالوري / جرام لجميع الألياف الغذائية (المفوضية الأوروبية 2008 هيئة سلامة الأغذية الأوروبية 2010). أيضًا ، تبنت Health Canada (2012) هذه القيمة وفي القواعد المقترحة مؤخرًا لتكييف المعلومات الغذائية ، اقترحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية هذه القيمة (Food and Drug Administration 2014).

صحة الفم

لا يتم تكسير الإنولين والقليل من الفركتوز بواسطة الإنزيمات اللعابية ، ولكن يمكن تخميرها بواسطة المكورات العقدية الفموية. استجابةً لابتلاع قليل الفركتوز أو الإنولين ، يتم إحداث الفركتانازات ويتكون الحمض. وجد Hartemink وآخرون (1995) أن قليل الفركتوز يتخمر بواسطة العقدية الطافرة وتشكل لويحات بمعدل مشابه لمعدل السكروز ، مما يشير إلى أن قليل الفركتوز يمكن أن يكون مسببًا للسرطان مثل السكروز. ومع ذلك ، نظرًا لأنه في كثير من الحالات ، سيكون الإينولين أو قليل الفركتوز موجودًا في تجويف الفم في نفس الوقت مع الجلوكوز أو السكروز ، وبما أن تخمير الإنولين وأوليجوفركتوز يخضع لقمع التهدم ، فمن المحتمل أن تكون التأثيرات المسببة للسرطان صغيرة نسبيًا. قام Doran and Verran (2007) بالتحقيق في إمكانية أن الأنسولين ، عن طريق تحفيز الكائنات الحية الدقيقة المسببة للحموضة عن طريق الفم ، يمكن أن يقلل من الرائحة الكريهة عن طريق الفم ، وخلصا إلى أن السكروز والأنولين لهما تأثيرات مماثلة في تقليل درجة حموضة اللسان.

تكوين الجراثيم المعوية

يبلغ عدد الخلايا الميكروبية في الأمعاء حوالي 10 14 ويفوق عدد خلايا الجسم بمعامل 10. تم التعرف على أكثر من 1000 نوع مختلف في جميع أنحاء العالم مع وجود المئات من الأفراد (Rijkers 2014). يمكن اعتبار الكائنات الحية المجهرية كنظام بيئي يوفر مقاومة الاستعمار ضد مسببات الأمراض والذي يتفاعل بشكل مكثف مع المضيف ، عن طريق تعديل كل من الاستجابات المناعية الفطرية والتكيفية وإنتاج المستقلبات التي تؤثر على الجسم. يتأثر تكوين الكائنات الحية الدقيقة وأنشطتها الأيضية بالعوامل الوراثية المضيفة والتأثيرات الخارجية ، بما في ذلك تكوين النظام الغذائي وتناول الأدوية ، وخاصة المضادات الحيوية. تظهر الجراثيم المعوية تأثيرًا مثيرًا للإعجاب على صحة الإنسان. أظهرت الأبحاث التي أجريت في العقد الماضي أن التغيرات في التركيب الميكروبي مرتبطة بأمراض معينة ، بما في ذلك الحساسية ومرض الاضطرابات الهضمية والسمنة وفقدان الشهية ومرض التهاب الأمعاء ومرض السكري من النوع 2 (كليمنتي وآخرون 2012).

جنبا إلى جنب مع السكريات قليلة الجالاكتو ، إينولين وأوليجوفركتوز هي "مكونات مخمرة بشكل انتقائي تسمح بتغييرات محددة ، في كل من التركيب و / أو النشاط في الجراثيم المعدية المعوية التي تمنح فوائد لرفاهية المضيف وصحته" لذلك ، يطلق عليهم اسم البريبايوتكس (روبرتفرويد 2007). راسخ من خلال في المختبر الدراسات ، في التجارب على الحيوانات والدراسات على البشر ، بما في ذلك الرضع الذين يتغذون باللبن الاصطناعي ، أن الأنسولين وقليل الفركتوز يحفز نمو البكتيريا المشقوقة (Roberfroid 2007 Meyer and Stasse-Wolthuis 2009 Roberfroid and others 2010). تهيمن Bifidobacteria على الفلورا المعوية عند الرضع الذين يرضعون رضاعة طبيعية وتشكل واحدة من الكائنات الحية الرئيسية في فلورا القولون للأطفال الأصحاء والبالغين. بيفيدوباكتيريا تلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على نظام بيئي ميكروبي صحي ومستقر. أعدادهم منخفضة بشكل عام في حالات مرضية مختلفة وانقاصهم أو اختفائهم من الأمعاء البشرية يشير إلى حالة "غير صحية" (ميتسووكا 1990). أظهر Gibson and Wang (1994a) أن Bifidobacteria ، بالإضافة إلى إنتاج حمض الأسيتيك وحمض اللبنيك ، تفرز مادة مضادة للميكروبات ذات نطاق واسع من النشاط ضد البكتيريا المسببة للأمراض. في الآونة الأخيرة ، تم توضيح ذلك ، في كليهما في المختبر والتجارب على الحيوانات ، أن سلالات مميزة من البيفيدوباكتيريا تؤثر على أنماط النضج وإنتاج السيتوكينات للخلايا المتغصنة في الغشاء المخاطي للأمعاء (مينارد وآخرون 2008 دونغ وآخرون 2010 لوبيز وآخرون 2011). تقوم الخلايا المتغصنة بأخذ عينات من المستضدات من الطعام والبكتيريا وتعديل جهاز المناعة. من خلال إفراز السيتوكينات ، يتحكمون في الخلايا الليمفاوية B و T ، مما قد يكون له عواقب على تطور التحمل والالتهاب. أحدث المعلومات من في المختبر تشير التجارب إلى أن الإينولين وأوليجوفركتوز قد يتفاعلان أيضًا بشكل مباشر مع الجهاز المناعي من خلال المستقبل الشبيه بتول 2 ، الذي يتوسط في تنشيط الخلايا (فوغت وآخرون 2013 ، 2014). بيفيدوباكتيريا ليست الأنواع الوحيدة التي يتم تحفيزها بواسطة قليل الفركتوز أو الإنولين. أيضا إنتاج الزبدات البراز البرازي و يوبكتيريوم النيابة. زيادة استجابة للإينولين أو ابتلاع قليل الفركت (راميريز فارياس وآخرون 2009 لويس وآخرون 2010).

الأنشطة الأيضية للجراثيم المعوية

من مراجعات Cummings and Macfarlane (1997) ، Macfarlane و Macfarlane (1997 ، 2011) ، وفان لو وآخرون (1999) ، يتم تلخيص الأنشطة الأيضية للنباتات المعوية في الأمعاء الغليظة على النحو التالي. يمكن تمييز أنشطة الكائنات الحية الدقيقة اللاهوائية بسهولة إلى أنشطة محللة للسكريات ومحللة للبروتين ، حيث يحدث الأول بشكل رئيسي في الأمعاء القريبة والأخير بشكل رئيسي في الأمعاء البعيدة. إن الإمكانات الأيضية للميكروبات القولونية قابلة للمقارنة مع تلك الموجودة في الكبد في عدد التفاعلات والتحولات الكيميائية الحيوية.

يقدر إجمالي كمية الكربوهيدرات القابلة للتخمير في النظام الغذائي الغربي المأخوذة من الدقاق بحوالي 30 إلى 40 جم / يوم. ينتج عن تخمر الكربوهيدرات السيكل والقولون إنتاج SCFA واللاكتات والغازات (الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون والميثان) وتقليل درجة الحموضة اللمعية. يتم امتصاص SCFA إلى حد كبير (95 ٪ إلى 99 ٪) ، وتغطي حوالي 10 ٪ من متطلبات الطاقة البشرية. يتم استخدام الزبدات مباشرة من قبل خلايا القولون ، مما يؤدي إلى تأثير غذائي على هذه الخلايا. يحفز SCFA امتصاص الملح والماء ونمو الظهارة. تزيد أنشطة الحالة للسكريات الكتلة الحيوية ، والبراز ، ووزن البراز ، وتكرار البراز. بالنسبة إلى الأنسولين ، تكون الزيادة في وزن البراز عند البالغين صغيرة نسبيًا (1.5 إلى 2 جم لكل غرام من الإنولين). في المختبر يشير تخمر الفركتان من نوع الإينولين مع ميكروبيوتا سيكلية بشرية أو برازية إلى زيادة نموذجية في إنتاج الأسيتات والزبدة. حيث بيفيدوباكتيريا لا تنتج الزبدات ، فهذا يشير إلى أن البكتيريا الأخرى غير مجرد بيفيدوباكتيريا تستفيد أيضًا من هذه الركيزة أو قد تحدث التغذية المتقاطعة (Belenguer and others 2006).

في المختبر أظهر تخمير قليل الفركتوز أن 40 جزيء جرامي هو SCFA ، و 15 ٪ لاكتات ، و 5 ٪ ثاني أكسيد الكربون ، و 40 ٪ من ذرات C يمكن استخدامها لتخليق الكتلة الحيوية (Havenaar and Petitet 1996). وفقًا لموريسون وآخرون (2006) ، تنتج البكتيريا المشقوقة والعصيات اللبنية الأسيتات واللاكتات من قليل الفركتوز. بعد ذلك ، يتم تحويل أسيتات خارج الخلية إلى زبدات ولاكتات خارج الخلية إلى أسيتات وبروبيونات وزبدات مع دور رئيسي للبكتيريا المنتجة للزبدات المرتبطة بـ F. prausnitzii و Roseburia spp. (دنكان وآخرون 2004).

تم تقدير توصيل اللفائفي للبروتين لدى البالغين من 12 إلى 18 جم / يوم وهو مشتق من البروتين الغذائي غير المهضوم والإنزيمات الهضمية الذاتية. يستخدم النيتروجين جزئيًا في تخليق الكتلة الحيوية الميكروبية. يتم تخمير باقي البروتين. ينتج عن هذا مجموعة متنوعة من المنتجات ، بما في ذلك الأحماض الدهنية ذات السلسلة المتفرعة (BCFA من الأحماض الأمينية ذات السلسلة المتفرعة فالين ، والليوسين ، والإيزولوسين) ، في الأمونيا (من نزع أمين الأحماض الأمينية) ، في الإندولات والفينولات (من الأحماض الأمينية العطرية ) ، وفي الأمينات (من نزع الكربوكسيل من الأحماض الأمينية). تتكون الكبريتيدات من الكبريتات بواسطة البكتيريا التي تقلل الكبريتات. يعتمد مدى تخمر البروتين على عدد من العوامل ، بما في ذلك وقت العبور وكمية البروتين في القولون وكمية البروتين المستخدمة في تخليق الكتلة الحيوية. تعتبر الأمونيا والكبريتيدات والإندول والفينولات سامة لظهارة القولون. أظهر Van Nuenen وآخرون (2003) في نموذج القولون مع نباتات بشرية أن الأنسولين منع تكوين الأمونيا والمركبات الفينولية و BCFA ، مما يشير إلى أن تحفيز أنشطة تحلل السكريات وإنتاج الكتلة الحيوية يقلل من تخمر البروتين. في تجربة مع البشر ، أظهر Swanson وآخرون (2002) أن كمية صغيرة من FOS (3 جم / يوم لمدة 4 أسابيع) تقلل من بروتين البراز الأمونيا (ص & lt 0.07) والتساوي (ص & lt 0.11). أظهر De Preter وآخرون (2008) أن كلاً من الأنسولين المخصب باللاكتولوز والأليغوفركتوز بجرعة 10 جم / يوم لمدة 4 أسابيع يقلل بشكل كبير من إفراز البول من تكوين الأمونيا والقولون.

التأثيرات التنظيمية والتخلقية من الزبدات

أشارت الدراسات الحديثة إلى أنه بالإضافة إلى كونه مصدرًا للطاقة ، فإن SCFA وخاصة الزبدات قد تمارس مجموعة من التأثيرات المفيدة ، على المستويين المعوي وخارج الأمعاء من خلال العمل على الكريات البيض والخلايا المعوية والخلايا البطانية من خلال تثبيط هيستون ديستيلاز ( Gao وآخرون 2009 Canani وآخرون 2011 ، 2012) وتنظيم التمثيل الغذائي عن طريق الإشارات من خلال بروتينات ربط نيوكليوتيد الغوانوزين (بروتينات G) ، والتي يتم تنشيطها بواسطة مستقبلات مقترنة بالبروتين (GPCRs) ، مثل GPR41 أو GPR43 (Vinolo وآخرون 2011 ). تنظم بروتينات G الإنزيمات الأيضية والقنوات الأيونية ، وتتحكم في وظائف الخلية مثل النسخ ، والحركة ، والانقباض ، والإفراز. هم بمثابة مفاتيح جزيئية. تنظم هيستون ديستيلازات النسخ الجيني من خلال تعديل بنية الكروماتين عن طريق نزع أسيتيل البروتينات ، بما في ذلك بروتينات الهيستون وعوامل النسخ. لقد ثبت أن زبدات الصوديوم تحفز نشاط منشط جاما 1 (PGC-1) لمستقبلات البيروكسيسوم المنشط للتكاثر في العضلات الهيكلية والدهون البنية في الفئران (Gao and others 2009). PGC-1 عبارة عن مُنشط نسخ لـ PPAR-y (مستقبلات منشط البيروكسيسوم).

تؤدي التأثيرات اللاجينية للزبدة على الكريات البيض إلى تغييرات في إنتاج السيتوكينات والكيموكينات وقد تؤدي إلى تأثيرات مضادة للالتهابات ، وتعزيز نمو الخلايا وتمايزها ، وتقوية وظيفة الحاجز المعوي ، وتعزيز حركية الأمعاء ، وتثبيط تخليق الكوليسترول المعوي ، والحد من السمنة من خلال تعزيز وظيفة الميتوكوندريا ، وزيادة حساسية الأنسولين في مرض السكري من النوع 2 (Canani وآخرون 2012 Tremaroli and Bäckhed 2012). من المحتمل أن يكون التأثير المضاد للالتهابات من الزبدات مرتبطًا بتقوية الحاجز المعوي ضد نقل عديدات السكاريد الدهنية (LPSs) والببتيدوغليكان من تحلل البكتيريا سالبة الجرام). من المعروف أن هذه المركبات تؤدي إلى إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات وتسبب التهابًا جهازيًا. تم الإبلاغ عن أن إعطاء الزبدات عن طريق الفم يقلل من إنتاج بروتين الجاذب الكيميائي للبلاعم (MCP-1) في الأنسجة الدهنية. الضامة المنشطة في الأشخاص الذين يعانون من السمنة المفرطة (فينولو وآخرون 2011).

عادة الأمعاء

زيادة النشاط السكري للنباتات المعوية ، استجابةً لابتلاع قليل الفركتوز أو الإنولين ، يزيد من الكتلة الحيوية ، والبراز ، وتكرار البراز ، ويؤدي إلى ليونة البراز ، وبالتالي يرتبط بتأثير مضاد للإمساك أو تأثير ملين خفيف ، دون التأثير على العبور. زمن. من المعروف أن تأثير الألياف القابلة للتخمير تمامًا ، مثل الأنسولين و FOS ، على الكتلة البرازية أقل من تأثير الألياف ذات القدرة القوية على الاحتفاظ بالمياه والتي تصل إلى الأعور سليمة إلى حد كبير ، مثل ألياف القمح (منظمة الأغذية والزراعة 1998). لاحظ دين هوند وآخرون (2000) زيادة تواتر البراز وزيادة حجم البراز (1.5 جرام لكل 2 جرام من الأنسولين المبتلع) في الأشخاص الذين يعانون من نمط تكرار البراز المنخفض ، حيث يتم تناول 15 جرامًا من الأنسولين لمدة أسبوعين يوميًا (متوسط ​​DP يبلغ 25) . تم الإبلاغ أيضًا عن تأثير مضاد للإمساك في الدراسات الخاضعة للرقابة في الموضوعات ذات التردد المنخفض للبراز بالنسبة لـ FOS (3 جم / يوم: Tominaga وآخرون 1999) وللإينولين (12 إلى 20 جم / يوم: Kleessen وآخرون 1997 Tomono وآخرون 2010 Marteau وآخرون 2010). تظهر هذه البيانات بوضوح ميزات الألياف الغذائية للفركتان من نوع الإينولين. أكد Dahl وآخرون (2014) مؤخرًا خاصية الألياف الغذائية على تواتر البراز لأوليجوفركتوز في تجربة معشاة ذات شواهد ذات تصميم موازٍ. خمسة وتسعون شابًا بالغًا يتمتعون بصحة جيدة مع تناول الألياف المعتادة أقل من 20 جم / يوم (المتوسط: 12.1 جم / يوم) يتم تناولهم يوميًا ، كجزء من نظامهم الغذائي ، 16 جرامًا من أوليجوفركتوز عبر وجبتين خفيفتين لمدة 8 أسابيع. أدى هذا إلى زيادة متوسط ​​تناول الألياف لديهم من 12.1 إلى 24.3 جم / يوم. زاد قليل الفركتوز من متوسط ​​تواتر البراز من 1.3 إلى 1.8 ومن 1.0 إلى 1.4 تغوطًا يوميًا عند الذكور والإناث ، على التوالي. ظلت أعراض الانزعاج المعوي ، وخاصة انتفاخ البطن ، معتدلة ، باستثناء عدد قليل من الأشخاص في غضون أيام قليلة ، دون تكيف مع مرور الوقت. عانى موضوع واحد فقط من الانزعاج الكافي لإيقاف الدراسة.

مقاومة الاستعمار ضد مسببات الأمراض

في المختبر أظهرت التجارب والدراسات على الحيوانات والدراسات البشرية أن التأثيرات ثنائية المنشأ لأوليجوفركتوز والأنولين غالبًا ما ترتبط بقمع نمو الكائنات المسببة للأمراض (المحتملة) ، مثل Enterobacteriacae، E. coli، Clostridium perfringens، Salmonella، Listeria، Campylobacter، Shigella، Vibrio cholera (Wang and Gibson 1993 Gibson and Wang 1994b Gibson and others 1995 Catala and others 1999 Fooks and Gibson 2002). ومع ذلك ، فإن هذه التغييرات المفيدة في الكائنات الحية الدقيقة لم يتم ملاحظتها دائمًا. وهكذا ، في الدراسات التي أجريت على البشر ، لاحظ Tuohy وآخرون (2001 أ ، 2001 ب) أن التأثير ثنائي المنشأ لجزء عالي الوزن الجزيئي من الأنسولين كان مرتبطًا بزيادة طفيفة في المطثية وأن التأثير ثنائي المنشأ لأوليجوفركتوز لم يؤد إلى تغيير أعداد المطثية و المكورات المعوية. أدت الكميات الصغيرة نسبيًا من FOS في غذاء الدجاج (0.375 أو 0.75٪) إلى تقليل القابلية للإصابة بالعدوى. السالمونيلا استعمار (بيلي وآخرون 1991) ، ولكن في الفئران ، 6 ٪ من قليل الفركتوز الغذائي أو إينولين يمنع استعمار السالمونيلا في محتويات cecal ولكنها عززت نقل ملفات السالمونيلا بعد مواجهة هذا العامل الممرض ، تم منع التأثير جزئيًا عن طريق زيادة محتوى الكالسيوم في النظام الغذائي (Bovee-Oudenhoven and others 2003 Ten Bruggencate and others 2004). تمت الإشارة إلى أن الحمض الناتج عن التخمير يزيد من تهيج جدار الأمعاء السفلي ويقلل من وظيفة الحاجز. أدت زيادة الكالسيوم الغذائي إلى كميات أعلى من فوسفات الكالسيوم في الأمعاء السفلية وهذا من شأنه أن يبطل تحمض محتويات القناة الهضمية. من الممكن أن تكون الاختلافات في الجرعة والنظام الغذائي في الخلفية ومنهجية قياس النباتات قد ساهمت في تباين الاستجابة. يمكن تفسير التغييرات المفيدة في تكوين الفلورا المعوية و / أو زيادة مقاومة الاستعمار ضد مسببات الأمراض استجابة للتأثيرات ثنائية المنشأ لأوليجوفركتوز والأنولين من خلال العداء المباشر (إنتاج الأسيتات واللاكتات) ، والتنافس على العناصر الغذائية ومواقع الالتصاق ، وتحفيز مناعة (فولر وجيبسون 1997 كور وآخرون 2007 فوكودا وآخرون 2011).

امتصاص المعادن وصحة العظام وتخليق الفيتامينات

أظهرت الأبحاث المكثفة على الحيوانات ، وخاصة الفئران ، باستمرار أن الكربوهيدرات غير القابلة للهضم التي يتم تخميرها بواسطة الجراثيم المعوية ، بما في ذلك قليل الفركتوز والإينولين ، تُعطى بجرعات تتراوح من 25 إلى 150 جم / كجم من النظام الغذائي ، وتزيد من امتصاص الأعور والقولون للمعادن ، وخاصة الكالسيوم. والمغنيسيوم يرتبط هذا التأثير بزيادة كتلة العظام القشرية في الفئران النامية ومنع فقدان العظام في الحيوانات التي تم استئصال المبيض (van den Heuvel and Weidauer 1999 Scholz-Ahrens وآخرون 2007). التأثير يعتمد على التخمر البكتيري ، لأنه لا يمكن أن يظهر في الحيوانات الخالية من الجراثيم. من المحتمل أن تكون الآلية الضمنية مرتبطة بتكوين SCFA ، وتقليل درجة الحموضة اللمعية ، وتحسين قابلية الذوبان في المعادن ، وزيادة النقل خارج الخلايا ، بوساطة التأثيرات التناضحية وزيادة حجم السائل اللمعي ، مما يؤدي إلى تخفيف الوصلات الضيقة بين الخلايا (van den Heuvel and Weidauer 1999 ). الاحتمال الآخر هو أن التأثيرات الغذائية لـ SCFA على ظهارة الأعور والقولون تزيد من القدرة الاستيعابية للغشاء المخاطي.

نتائج الدراسات التي أجريت على البشر حول امتصاص المعادن أقل اتساقًا. يلخص الجدول 2 الدراسات حول تأثير البريبايوتكس على امتصاص الكالسيوم. باستخدام تقنية التوازن الكلاسيكية ، أظهر Coudray وآخرون (1997) أن جرعات من الأنسولين تصل إلى 40 جم / يوم تزيد من الامتصاص الظاهر والاحتفاظ بالكالسيوم ، ولكن ليس تلك الموجودة في المغنيسيوم والزنك والحديد في الذكور الأصحاء. لكن Van den Heuvel وآخرون (1998) ، باستخدام تقنية النظائر المستقرة ، لم يجدوا تأثيرًا إيجابيًا على الامتصاص الجزئي الحقيقي لـ Ca و Fe في الرجال الأصحاء الذين تناولوا 15 جم / يوم من الإنولين أو قليل الفركتوز أو الجالاكتو-أوليغوساكاريدس. من ناحية أخرى ، لاحظت المجموعة نفسها تأثيرًا إيجابيًا مرتبطًا بالجرعة على امتصاص الكالسيوم الجزئي الحقيقي في النساء بعد سن اليأس بمقدار 10 جم / د لاكتولوز (فان دن هيوفيل وآخرون 1999 أ) و 20 جم / يوم من عرقل-جالاكتو- أوليغوساكاريدس ( van den Heuvel and others 2000). في الذكور المراهقين ، أدى 15 جم / يوم من قليل الفركتوز أيضًا إلى زيادة امتصاص الكالسيوم (Van den Heuvel and others 1999b). أظهر Griffin وآخرون (2002) لدى الفتيات ، اللائي كن بالقرب من فترة الحيض ، أن مزيجًا من قليل الفركتوز والأنولين طويل السلسلة بجرعة 8 جم / يوم ، ولكن ليس من قليل الفركتوز وحده ، زاد من امتصاص الكالسيوم الحقيقي ، بينما أبرامز وآخرون (2005 ب) أظهر امتصاصًا محسنًا للكالسيوم بمزيج من فركتان الإنولين قصير وطويل السلسلة ، بجرعة 8 جم / يوم. This resulted in a 35 g higher increment of the bone mineral content after 1 y. Using the classical balance technique, Kim and others ( 2004 ) showed that inulin (8 g/d) improved calcium absorption in postmenopausal women. More recently, Martin and others ( 2010 ) in a stable isotope study, with girls 11- to 12-y-old, found no effect on either Ca absorption or retention after 3 wk of ingestion of 9 g short- and long-chain inulin. Tahiri and others ( 2001 ), also using a stable isotope technique, reported enhanced Mg absorption and urinary magnesium excretion in postmenopausal women, given a dose of 10 g FOS per day for 5 wk.

المؤلفون تقنية Target group Prebiotic type and dose نتائج
Coudray and others ( 1997 ) Classical balance Young healthy men Inulin, 40 g/d, 4 wk إيجابي
Van den Heuvel and others ( 1998 ) Stable isotopes Young healthy men Inulin, oligofructose or galacto-oligosaccharides, 15 g/d, 3 wk Not significant
Van den Heuvel and others ( 1999a ) Stable isotopes Postmenopausal women Lactulose, 10 g/d, 9 d إيجابي
Van den Heuvel and others ( 1999b ) Stable isotopes Male adolescents Oligofructose, 15 g/d, 9 d إيجابي
Van den Heuvel and others ( 2000 ) Stable isotopes Postmenopausal women Galacto-oligosaccharides, 20 g/d, 9 d إيجابي
Griffin and others ( 2002 ) Stable isotopes Young girls Oligfructose/inulin mixture, 8 g/d, 3 wk إيجابي
Griffin and others ( 2002 ) Stable isotopes Young girls Oligofructose, 8 g/d, 3 wk Not significant
Abrams and others 2005b Stable isotopes Adolescents Mixture of short- and long-chain inulin , 8 g/d, 1 y إيجابي
Kim and others ( 2004 ) Classical balance Postmenopausal women Inulin 8 g/d, 3 mo إيجابي
Martin and others ( 2010 ) Stable isotopes Young girls Mixture of short- and long-chain inulin, 9 g/d, 3 wk Not significant

The positive effects on mineral absorption in humans, although physiologically meaningful, are relatively small (about 10% increase of true fractional absorption) and therefore not easy to detect. This may explain in part the variability of results. Moreover, differences in physiological status, background diet, dose, and way of its administration may play a role. Based on data from their long-term trial in adolescents, Abrams and others ( 2005a ) have suggested that polymorphisms of the specific vitamin D receptor (Fok1) gene directly affect bone mineralization during pubertal growth through an effect on calcium absorption. The Fok1 effect on whole body bone mineral density (BMD) was only significant for those with high calcium intake. In a follow-up study, these investigators evaluated 32 responders and 16 nonresponders to the calcium absorptive benefit of inulin. It was found that responders who increased their calcium absorption by at least 3% after 8 wk of the 1/1 mixture of oligofructose and inulin, had a greater accretion of calcium to the skeleton over a year. There were no differences in habitual dietary calcium intakes between responders and nonresponders (Abrams and others 2007 ). So far, long-term effects on bone in postmenopausal women have not been assessed.

عديدة بيفيدوباكتيريا strains have the capacity to synthesize and excrete B-vitamins, including thiamine, folate, nicotinate, pyridoxine, and vitamin B12 (Ventura and others 2010 ). It is not known to what extent B-vitamins are absorbed in the cecum and colon and whether the bifidogenic effects of inulin fructans contribute to the vitamin B-status in humans. Santacruz and others ( 2010 ) showed that an increased level of bifidobacteria is associated with an improved folate status in pregnant women.

Intestinal hormones, satiety, and weight management

Studies in rats have shown that 10% dietary inulin-type fructans with different DPs decreases food intake and epididymal fat mass, apparently through increased production of SCFA and stimulated cecal and colonic secretion of the satiety hormones glucagon-like peptide-1 (GLP-1) and peptide YY (PYY) and a decrease in the serum orexigenic peptide ghrelin (Delzenne and others 2005 ). Oligofructose-enriched inulin supplementation in mice on a high-fat diet reduced weight gain, total body fat and liver fat contents, and these effects were associated with increases in fecal بيفيدوباكتيريا, اكتوباكيللوس, and SCFA. Functional magnetic resonance imaging (MRI) showed an increase in neuronal activation of the arcuate nucleus in the supplemented mice (Anastasovska and others 2012 ). Short-term studies in humans on the effect of oligofructose, however, have yielded inconsistent results. In a 2-wk study with humans, Cani and others ( 2006 ) found that 16 g oligofructose distributed over 2 meal replacement bars increased satiety and reduced food intake. In a carefully controlled crossover study with 31 young adults, Verhoef and others ( 2011 ) observed that ingestion of oligofructose (10 or 16 g for 13 d) tended to reduce food intake. With the higher dose, energy intake on day 13 was significantly lower (12%, ص < 0.05) than with placebo, and this was associated with increased levels of GLP-1 (compared with the 10-g dose) and of PYY compared with the 10-g dose and placebo. In acute (1 to 2 d) experiments, no effects of inulin fructans were observed on appetite or food intake by Peters and others ( 2009 ) and Karalus and others ( 2012 ). Parnell and Reimer ( 2009 ), in a randomized placebo-controlled trial with 48 overweight adults, who consumed 21 g oligofructose per day for 12 wk, found no effects on subjective hunger and on GLP-1. But these subjects reported a lower energy intake, lost significantly more body weight, and had a lower ghrelin concentration and increased PYY levels. In this study, oligofructose supplementation improved blood-glucose control and this was associated with body fat loss, mainly from the trunk.

Evidence is accumulating (Rijkers and others 2012 Clemente and others 2012 Johnson and Olefsky 2013 ) that the interaction between environmental factors, the host, and its microbiome is involved in the development of such chronic diseases as obesity, type 2 diabetes, and metabolic syndrome. The interaction would involve the immune system with a central role for low-grade inflammation. In obese subjects, a relative abundance in the intestinal flora of Actinobacteriaceae و الحزم مقارنة ب الجراثيم would result in an increased capacity to harvest energy from food and would produce moderate induction of inflammatory cytokines, increase in mast cells, T cells, and macrophages. An imbalance between Th1 and Th2 cells, caused by a disturbed microbiota would be responsible for allergies and autoimmune diseases. A low grade of inflammation is held responsible for insulin resistance. A more diverse microbiota would be related to health, while in disease conditions the diversity often seems to be decreased. An increase in bifidobacteria has also been shown to modulate inflammation in obese mice by increasing glucagon-like-peptide-2 (GLP-2), which reduces intestinal permeability and reduces translocation of bacterial LPS (Cani and others 2009 ).

Blood lipids and blood glucose regulation

Animal experiments, mainly in rodents, have consistently demonstrated that oligofructose and inulin in doses of 5 to 15 weight% of the diet lower blood triglyceride or cholesterol levels, most probably through inhibition of lipogenic enzymes in the liver following bacterial SCFA production (Delzenne and Kok 1999 ). Studies in humans have yielded variable results (Williams and Jackson 2002 Beylot 2005 ). In 2 well-controlled studies with normal subjects (Van Dokkum and others 1999 Pedersen and others 1997 ) and in 1 comparable study in patients with type 2 diabetes (Alles and others 1999 ), no significant effects were found on either blood triglyceride, blood cholesterol, or blood glucose regulation when with doses of oligofructose of 14 or 15 g/d for 3 or 4 wk . On the other hand, Causey and others ( 2000 ) observed a significant decrease of blood triglyceride levels after 3 wk of ingesting 20 g inulin daily and a trend to cholesterol reduction in hypercholesterolemic men.

The lipid-lowering effect of inulin fructans is probably related to the production of SCFA. The difference in response between rats and the men could be related to the lower doses used in studies with humans. On a body weight basis, these doses are about 40-fold higher in rats. Since oligofructose and inulin are not digested in the small intestine and are fermented in the large intestine, they do not contribute to the glycemic response after ingestion. In fact, this feature has now been recognized by the European Food Safety Authority as the basis for a health claim to reduce the postprandial glycemic response (European Food Safety Authority 2014 ).

Diseases of the gut and allergy

Several diseases of the colon are associated with changes in the composition and/or activity of microbiota. These are inflammatory bowel diseases (IBD, Crohn's disease, and ulcerative colitis), irritable bowel syndrome (IBS), and colon cancer. IBD is the result of an imbalance in the gut-associated lymphoid tissue, resulting in an increased Th1 T-cell-driven inflammatory response. An interaction between the mucosal immune system of the host and the microbiota is probably involved. Higher concentrations of باكتيرويدس and lower concentrations of بيفيدوباكتيريا have been found in patients with Crohn's disease (Lindsay and others 2006 ). The immunomodulating effects of بيفيدوباكتيريا may change the imbalance. In a pilot study with 10 patients having Crohn's disease, Lindsay and others ( 2006 ) found that the bifidogenic effect of 15 g of a mixture of oligofructose and inulin (7/3) daily for 3 wk was associated with reduced disease activity and functional changes of dendritic cells. However, in a much larger randomized controlled study with 103 patients, no reduction in the response to disease activity was found after 4 wk administering 15 g daily of a slightly different mixture (oligofructose/inulin, 1/1), although changes in dendritic cell function were noted (Ng and others 2011 ). In this study no (fecal) bifidogenic effect was seen (Benjamin and others 2011 ).

In rodent models of ulcerative colitis, several groups of investigators showed reduction of inflammation after administration of FOS, oligofructose, or inulin (Cherbut and others 2003 Winkler and others 2007 Koleva and others 2012 ). In a pilot RCT in colitis patients, Casellas and others ( 2007 ) reported that 12 g of oligofructose-enriched inulin reduced the fecal excretion of calprotectin, a marker of intestinal inflammation. Welters and others ( 2002 ) reported that supplementation of 24 g inulin per day for 3 wk in a randomized crossover study with 20 patients with an ileal pouch increased butyrate concentrations, lowered fecal pH and secondary bile acids, and decreased the number of Bacteroides fragilis in feces, while it reduced mucosal inflammation.

In rodent models of colon cancer, dietary FOS and inulin also showed favorable results on advanced stages of colon cancer development (Pierre and others 1997 ), and on the number of aberrant crypt foci, an early preneoplastic marker of malignant potential in colon cancer genesis (Reddy and others 1997 Hsu and others 2004 ). The proposed involved mechanisms are immunomodulation by the colonic microbial ecosystem and enhanced butyrate formation, associated with growth regulation and differentiation of colon cells (Bornet and Brouns 2002 ). In humans, no data are available on possible benefits of inulin fructans on colon cancer risk. Only 1 human study with inulin-based synbiotics showed favorable changes in biomarkers related to colon cancer (Rafter and others 2007 ). In another study (Bouhnik and others 1996 ), it was found that 12,5 g per day of FOS for 12 wk exerted a strong bifidogenic effect, but did not change the fecal parameters which are suspected to be involved in colon carcinogenesis, including nitroreductase, azoreductase, beta-glucuronidase, concentration of bile acids, and neutral sterols.

In IBS patients, a 2-fold decreased level of fecal bifidobacteria has been reported (Kerckhoffs and others 2009 ). From this, it might be expected that IBS symptoms could be reduced by supplementation with FOS or inulin. However, results of studies in IBS patients are not consistent. In a multicenter RCT, Olesen and Gudmand-Høyer ( 2000 ) found that 20 g/d of oligofructose for 12 wk had no significant effects on symptoms. But in another multicenter RCT (Paineau and others 2008 ), 5 g/d of FOS for 6 wk suggested improvement in digestive comfort, whereas in an earlier study 6 g/d of oligofructose had no therapeutic value (Hunter and others 1999 ).

A study in formula-fed infants showed that the bifidogenic effect of a mixture of galacto-oligosaccharides and long-chain inulin in the formula (0.8 g/100 mL) is associated with a significantly reduced incidence of atopic disease after 6-mo intervention in infants at risk of atopy (Moro and others 2006 ). After 2 y of a follow-up, cumulative incidences of atopic dermatitis, recurrent wheezing, and allergic urticaria were higher in the placebo group. This group also had more episodes of upper respiratory tract infections and antibiotic prescriptions. The benefits of the prebiotic mixture were attributed to its bifidogenic effect (Arslanoglu and others 2008 ). It is possible that changes in the intestinal flora modulate the immune system by bringing about a shift in the activity of Th-2 cells (predominant atopic activity) to Th-1 cells.


Effects of gut microbiota on nutrient utilization, growth, and health

The GIT is the ultimate organ for host digestion and immunity and the proper functioning of this organ gut microbiota should be in balance and dynamic state. Gut microbiota affects the metabolic processes directly such as Clostridium cluster XIV, and المجرة can break cellulose and resistant starch [54]. Indirectly as most of the bacteria phylotypes abundant in higher AME utilizing and higher growth performing birds are firmly related to bacteria with known beneficial metabolic characteristics [55]. Also, the most dominant cecal microbes Firmicutes, and Bacteroidetes are correlated with body weight as their ratio is found significantly higher in obese hosts and lower in hosts of low to healthy body weight [56]. For proper intestinal function and integrity, bacterial fermentation plays an essential role by producing fermentation by-products such as SCFAs, especially butyrate, to provide energy to the epithelial cells and another SCFAs undergoes diffusion to enter different metabolic pathways. Other functions of SCFAs include regulation of intestinal blood flow, mucin production, enterocyte growth and proliferation, and intestinal immune responses [57]. اكتوباكيللوس ص. is known to produce a variety of SCFAs and bacteriocins with bacteriostatic or bactericidal properties either by reducing pH or by modifying the receptors against pathogenic microbes [30].


Microbial organisms commercially used as probiotics in dogs in Europe

To date, four bacterial strains/products have been examined by the European Food Safety Authority (EFSA) for their safety and efficacy as probiotics or feed additives in dogs. This includes two المكورات المعوية البرازية strains (E. faecium NCIMB 10415 E1705, E. faecium NCIMB 10415 E1707), الملبنة الحمضة DSM 13241 25 and Bifidobacterium sp. animalis.

Both products containing an E. faecium strain had already been approved for the use in farm animals at the time approval for small animals was sought (2004). For one of these strains, EFSA's conclusion was that enough information was provided to consider it safe for the use in dogs and for humans having contact with treated dogs (E. faecium NCIMB 10415 E1707). الأخرى E. faecium, strain NCIMB 10415 E1705, was considered unlikely to represent a hazard for the target species even when supplied in overdose. It was shown to not favour the growth and shedding of haemolytic and non-haemolytic بكتريا قولونية in dogs (and cats).

For the product containing الملبنة الحمضة DSM 13241 25, EFSA did not establish a safety concern, as the strain was sensitive to medically relevant antibiotics, with the exception of ciprofloxacin. As no data on the effect of this probiotic on shedding of intestinal pathogens in the dog were provided, and it was considered a potential respiratory sensitiser, further data were requested by EFSA before reaching a final conclusion (2004).

The latest probiotic strain assessed was Bifidobacterium animalis (2012). For this strain (no further strain designation or details are available), the requirements regarding the assessment of antibiotic resistances were not met (as the strain was resistant to clindamycin and the genetic basis of the resistance could not be established). Based on two studies provided, the effect of B. الحيوان on GI-related parameters in dogs was considered of questionable biological relevance and EFSA could not conclude the efficacy of this product.

Apart from the strains mentioned above, other probiotics or synbiotics are available as nutritional supplements in dogs, both in Europe and in the USA. Even though most products available in Europe to date contain the E. faecium strain NCIMB 10415 E1707, sometimes in combination with other bacterial strains and different prebiotics, the products themselves have mostly not been specifically approved or tested. من ناحية أخرى، E. faecium NCIMB 10415 E1707 has been used most widely in experimental settings, to assess effect on immune function or gut health (see below). Other bacterial strains available as over-the-counter supplements for dogs contain different strains of العصيات اللبنية (L. acidophilus, L. casei, L. plantarum, L. paracasei, L. lactis, L. rhamnosus, L. salivarius), بيفيدوباكتيريا (B. infantis, B. lactis, B. longum, B. bifidum), العصوية الرقيقة أو coagulans and in some cases yeasts (خميرة الخميرة) or other fungi (Aspergillus oryzae). However, limited data are available about the safety and efficacy of these microorganisms/products or the health claims associated with them. Some microorganisms other than E. faecium have been tested as probiotics in experimental settings in dogs. على سبيل المثال السكريات بولاردي was investigated in a small pilot study presented as a congress abstract in dogs with IBD and protein-losing enteropathy (P-LE) (Bresciani وآخرون. 2014 )]. It significantly improved clinical activity score and serum albumin levels compared to the placebo-treated control dogs (Bresciani وآخرون. 2014). Apart from single bacterial strains tested في المختبر (detailed below), some single- and multi-strain probiotic products have also been tested to a certain degree in a clinical setting in dogs. For most single-strain studies, this is limited to the use of E. faecium (Swanson وآخرون. 2002 Sauter وآخرون. 2006 Strompfová وآخرون. 2006 Schmitz وآخرون. 2015a ). Several probiotic cocktails have been used with variable effect. For example a mixture of lactobacilli that showed promising خارج الجسم الحي results regarding creating a more tolerant microenvironment in the gut, did not significantly improve outcome when administered in a clinical trial (Sauter وآخرون. 2006). In another study, strains from a product approved for the use in people (VSL#3) have been administered to dogs with IBD leading to some clinical and immunological improvement (Rossi وآخرون. 2014). This includes four العصيات اللبنية (L. acidophilus, L. plantarum, L. paracasei, L. delbrueckii ssp. bulgaricus), three بيفيدوباكتيريا (B. breve, B. longum, B. infantis) و العقدية الحرارية.


الاستنتاجات

Long-term intake of a diet that is high in fruit and legume fibre, typical of those brought up in a rural agrarian community, is associated with greater diversity and marked differences in the faecal microbiota. Identified in a number of recent studies, a high predominance of بريفوتيلا إلى باكتيرويدس is seen in contrast to faecal microbiota of those living in Westernised societies. A ‘Western’, high-animal fat/high-sugar diet (also typically low in fruit and vegetable fibre) decreases potentially beneficial Firmicutes (such as the Roseburia/يوبكتيريوم group and البراز النيابة. fermenting dietary plant polysaccharides to beneficial SCFAs) and promotes increased levels of bacteria from within the Proteobacteria phylum [including mucosa-associated enteric gut pathogens and pathobionts, such as adherent, invasive بكتريا قولونية (AIEC) seen in increased numbers in IBD].

Short-term dietary changes were thought to have only modest transient effects unless they are quite severe, e.g. severe energy restriction (>35% for 6 weeks), however recent evidence points to major effects following short-term consumption of diets that are exclusively animal- or plant-based, with animal-based diets increasing the abundance of bile-tolerant bacteria (including باكتيرويدس, Bilophila and AIEC) and reducing the Firmicutes metabolising dietary carbohydrates/fibre. In humans ingesting high-protein, carbohydrate-restricted ‘weight-loss’ diets, weight loss is accompanied by increase in abundance of Bacteroidetes, and reduction in the Roseburia/يوبكتيريوم group of Firmicutes. Consequently, these diets are associated with a significant reduction in the proportion of butyrate in faecal and colonic SCFA concentrations within 4 weeks which may impact on available energy resource for colonocytes. Long-term adherence to such diets may increase risk of colonic disease. Specific carbohydrate exclusion of FODMAPs however, whilst providing gastrointestinal symptom relief for patients with IBS and increasing microbiota diversity, appears to lower relative abundance of key SCFA-producing bacteria, e.g. المطثية العنقودية XIVa.

Intervention with prebiotics (dietary carbohydrate/fibre components that encourage the growth of ‘healthy’ bacteria), particularly fructo- and GOS, appear to promote increased abundance of Bifidobacteria within the intestinal microbiota. This bacterial genus is known to be more prevalent in the faeces of breast milk-fed than formula milk-fed infants, Bifodogenesis being promoted by prebiotic human milk oligosaccharides. في الجسم الحي animal and human studies also provide convincing evidence to suggest that fermentable RS can also selectively promote growth of specific beneficial bacterial populations, thereby improving intestinal health. However, volunteer studies and recent clinical trials, indicate that prebiotic responses show a high-degree of subject to subject variability, and they are also influenced by the initial composition of an individual's microbiota. More detailed analysis of the microbiota following dietary prebiotic supplementation is clearly needed.

Soluble dietary fibres (NSP), if not yet defined as impacting on the microbiome, are able to block bacteria–intestinal epithelial interactions of a range of enteric pathogens, including IBD mucosa-associated AIEC. Not all soluble plant fibres are equally effective, with acidic (pectic) NSP from plantain (bananas) and broccoli having so far proved particularly effective, and although addition of plantain fibre to the feed substantially reduced invasion by السالمونيلا in the chicken, further studies are clearly needed to evaluate any benefit in humans. It is worth noting though, that a ‘contrabiotic’ effect is a plausible explanation for the recent demonstration from the Nurses’ Health study that subjects in the highest quintile for fruit fibre intake had

50% lower risk for subsequent development of Crohn's disease. A combination of all these mechanisms effected by dietary fibre (insoluble and soluble components) likely explain many of the differences in microbiota associated with long-term ingestion of a diet rich in fruit and vegetable fibre.

An overview of the long-term and short-term impact of dietary fibre on the intestinal microbiome and metabolome has been presented in Figure 5.


الاستنتاجات

Alzheimer’s disease is the most diffuse incurable dementia, and the identification of a definitive therapeutic intervention is a major challenge of our time. Dysbiosis was demonstrated to be a relevant risk factor for AD [ [101] ], with lifestyle, geographical location, drug assumption and dietary habits continuously being capable of modifying the gut microbiota composition. Diet rich in saturated fat and simple carbohydrates increases the risk of dementia and a suboptimal diet is associated with a more severe impaired cognition in AD [ [189] ]. Differently, a high quality diet like the Mediterranean diet correlates with better cognitive status in healthy people with reduced risk of developing MCI and AD [ [190] ]. In this context, the possibility to modulate the composition of gut microbiota using probiotics, prebiotics and other dietary intervention represents a promising and sustainable approach. Dietary interventions are generally safe and more advantageous than drug-based therapies since probiotics, prebiotics and synbiotics are cheap and easy to handle, thus reducing the burden also for AD patient caregivers. Similarly, FMT was described as a promising procedure, although some adverse effects were documented in infections from المطثية العسيرة [ [191] ] or ulcerative colitis [ [192] ], indicating that intersubject variability must be considered and that a long-term follow-up is necessary to assess the risks and benefits. Moreover, standardization of methods used for microbiota analysis (sampling, preservation and storage of samples, and analytic procedures) will facilitate comparison between studies, enhancing the reproducibility [ [193] ]. The rapid advances of metabolomics and informatics will help in managing the vast databases deriving from ongoing and short-coming microbiota studies.

Successful results depend upon the optimization of different factors including proper combinations of bacterial strains and nutrients, time of treatment, disease stage therefore the presence of specific procedures and guidelines are necessary to enhance effectiveness of gut microbiota modulation.

The identification of AD-specific signatures in gut microbiota together with a better knowledge of the molecular mechanisms triggered upon microbiota modification will contribute to identify multiple personalized interventions for decreasing AD risk, delaying the onset of the pathology, and counteracting the appearance or improving the clearance of AD hallmarks.


تفاعلات القارئ

تعليقات

jim lee says

Wow, this article explains so much — thanks!
I went vegan 3 months ago, and have trouble tolerating soy, even after taking TWO Beano caps before a meal.
Now I know that people with a true soy intolerance may not be helped by Beano.
But I didn’t know that tempeh may be a good alernative — that’s good to know, ‘cuz I’ve been avoiding recipes with ANY soy.
Thanks again for the info.

rachel says

Can someone at WestonPrice tell me if AvoVida capsules made with Soy can cause extreme gas? There seems to be no online reports of this, yet it happens to my partner each time he takes it for arthritis pain. Please can anyone give me an answer on this?

Mila says

Very informative and useful, thank you !

lew lu says

I am chinese and eat many varieties of tofu without a problem except tonight. my friend used a generic store bought tofu vs my varieties from the asian markets, from fresh, juice or dehydrated. I am in pain!! I wonder if its gmo? or they “whey” the process it (pun intended)


شاهد الفيديو: أهمية البكتيريا النافعة للجسم (شهر نوفمبر 2022).