- absztrakt
- Háttér:
- a cél:
- tervezés:
- az eredmények:
- következtetés:
- A fő
- Százalékos viszony baktériumok az emberi székletmintákban a testtömeg-indexig
- Változások a bélbaktériumok populációjában csökkent szénhidráttartalmú étrendet folytató önkénteseknél
- következtetések
absztrakt
Háttér:
Felmerült, hogy az elhízás kialakulását az emberekben befolyásolja a vastagbélben jelen lévő két fő phyla baktérium (Bacteroidetes és Firmicutes) relatív aránya.
Vizsgálja meg a testtömeg-index, a fogyás és a székletmintákban található főbb baktériumcsoportok közötti összefüggéseket.
tervezés:
A székletbaktériumok fő csoportjait fluoreszcens in situ hibridizációval (FISH) követték nyomon elhízott és nem elhízott testsúly-fenntartó egyéneknél, valamint elhízott hím önkénteseken, akik két héten keresztül, egymást követő 4 különböző szénhidrát-csökkentett étrenden keresztül fogytak. mindegyikük.
az eredmények:
Nem találtunk különbséget az elhízott és a nem elhízott egyének között a székletmintákban mért Bacteroidetes arányában, és a testsúlycsökkentő diétákon elhízott egyének székletében nem volt szignifikáns változás a Bacteroidetes százalékában. A testsúlycsökkentő étrendben elhízott egyének székletmintái azonban jelentősen csökkentették az étrendfüggő csökkenést a butiráttermelő cégcsoportban.
következtetés:
Az elhízott egyének fogyásának elérésére tervezett étrendek jelentősen megváltoztathatják a bél mikrobiota faji összetételét, de nem találtunk bizonyítékot arra, hogy a Bacteroidetes és Firmicutes aránya a székletbaktériumok között működne az emberi elhízásban.
A fő
A közelmúltban kapcsolat áll fenn a bélben kolonizáló baktériumtípusok és az elhízás kialakulása között. Számos olyan élelmiszer-összetevőt, amely ellenáll a vékonybél kezdeti emésztésének, a vastagbél mikrobaközössége ezt követően fermentálja, és rövid láncú zsírsavakat termel, amelyek a vastagbél nyálkahártyáján keresztül felszívódnak. Becslések szerint ezek a rövid láncú zsírsavak az emberek étrendjének teljes energiamennyiségének 10% -át adják 1, és a táplálékban a gazda számára rendelkezésre álló energiamennyiség növelésén túl a koplalás szabályozásával is stimulálhatják a lipogenezist. indukált zsírfaktor. Az emésztés-ellenálló (vagy „emészthetetlen”) szénhidrátokból származó gazdaszervezetek mikrobiális átalakulásával rövid szénláncú zsírsavakká kevesebb, mint a közvetlenül felszívódó egyenértékű cukormennyiség. a vékonybélben. 1 Az emészthetetlen szénhidrátok szintén növelhetik a telítettséget. 3 Ezenkívül a mikrobák anyagcseréjének és a bél mikrobiota összetételének a szénhidrát erjedés következtében bekövetkező változásainak számos potenciálisan előnyös következménye van a gazda számára. Ezek közé tartozik a butirát ellátása a vastagbélben és a bifidobaktériumok stimulálása. 4, 5
A 16S rRNS szekvenálás bizonyítékai alapján beszámoltak arról, hogy az emberi ürülék mikrobiotájában található két fő bakteriális filin, a Firmicutes és a Bacteroidetes aránya elhízott és szegény emberek között különbözik, 6 az elhízott egyéneknél az energia-visszanyerés során talált vastagbél mikrobiotikumok. élelmiszer-összetevők hatékonyabbak, mint a mikrobiális szegénység. Ennek alátámasztására a gyarmati mikrobiota ob/ob egerekből csíramentes állatokba történő továbbadása fokozott zsírgyarapodáshoz vezet, ami 2% -os energiafogyasztás növekedésnek felel meg a kontroll egerekből történő átvitelhez képest 7, bár elhanyagolható különbség volt táplálékbevitel. Az Ob/ob egerekben nagyobb volt a Firmicutes és kevesebb Bacteroidetes aránya a bél mikrobiotikájukban, mint a sovány egerekben. 7, 8 Elhízott, 12 hónapos időszak alatt súlycsökkenésen átesett embereknél beszámoltak arról, hogy a baktériumok aránya az összes székletbaktérium körülbelül 2% -áról 20% -ra nőtt. 6.
Az emberi ürülékmintákban lévő baktériumok százalékos aránya a testtömeg-indexhez
A testtömeg-index (BMI) és a székletbaktériumok százalékos aránya. A székletmintákban jelen lévő baktériumsejteket fluoreszcencia in situ hibridizációval (FISH) számoltuk meg Bac303 próbával, és az Eub338 próbával kimutatott baktériumok százalékában fejeztük ki. A mintafeldolgozási módszereket, a FISH-t és a számítást korábban leírtuk. 9 Minden adatpont egy másik önkéntes mintáját jelenti. Az elhízott vagy túlsúlyos férfiak (háromszögek) 3-7 nap múlva adtak mintát súlykontrollált étrenden, amelyben a kalóriák 55% -a szénhidrátból származott. 9 Megemlítik azokat az önkénteseket is, akik nem elhízott nők (négyzetek) és férfiak (gyémántok), és szokásos nyugati stílusú étrendjüket fogyasztják. Az önkéntesek többsége az Egyesült Királyságban, Aberdeen közelében élt. A legmegfelelőbb lineáris regresszió:% baktérium = 19, 2 + 0, 19 x BMI (R2 = 0, 13, P = 0, 40).
Teljes méretű kép
Változások a bélbaktériumok populációjában csökkent szénhidráttartalmú étrendet folytató önkénteseknél
Az 1. ábrán látható 23 elhízott egyén 8 héten át fogyókúrát (energiafogyasztás -1) esett át, amely négy héten át két étrendet tartalmazott: magas fehérjetartalmú, alacsony szénhidráttartalmú, ketogén (LC) vagy magas fehérje mérsékelt szénhidrátok, nem ketogén (MC), kiegyensúlyozott kivitelben. Az egyes étkezések összetételét az energia, a makrotápanyagok és a rosttartalom tekintetében kiszámítottuk az ételösszetételi táblázatokból, és gondosan ellenőriztük. 16, 17 A Bacteroides-ként kimutatott összes székletbaktérium arányát (a Bac303 szondát használva) sem az étrend, sem az étrendi sorrend nem befolyásolta, így az egyénekben kínált szénhidrát mennyiségének még jelentős változásai sem voltak hatással (2. ábra). Ez annak ellenére történt, hogy az Eub338 szonda kimutatta az összes baktériumszámot a fenntartó (M) és a fogyás (MC és LC) étrend között (4, 92 vs 3, 32 és 3, 09 × 1010, SED = 0,46 × 1010, P 6 Az itt bemutatott vizsgálatokban azonban majdnem annyi egyed csökkent (10), szemben a baktériumok székletének megnövekedett (13) arányával 8 hét után csökkentett szénhidráttartalmú étrend után.
A különféle szénhidrátok (CHO) és NSP-tartalmú étrend hatása a székletben lévő baktériumok arányára. Az elhízott férfi önkénteseknek (23) 3 napig fenntartó étrendet kínáltak (M; 399 g CHO és 24 g NSP naponta), majd 4 hétig két súlycsökkentő étrenden, amelyek enyhe CHO-t (MC; 164 g CHO és 12 g) tartalmaztak. 2 g NSP)/nap) vagy alacsony CHO-értékkel (LC; 24 g CHO és 6 g NSP naponta), véletlenszerű sorrendben (11 M-LC-MC alany, 12 M-MC-LC alany). 9 étrend: M (szilárd rudak), MC (kikelt rudak) és LC (nyitott oszlopok). Az egyes időszakok végén vett székletmintákon FISH mikroszkóppal becsült baktériumpopulációkat és az Eub338 teljes számának százalékában kifejezve a következő baktériumokról számolunk be: Bakteroidok (Bac303 által kimutatott); Roseburia + Eubacterium rectale ("Rrec", Rrec584 detektálta); és más Clostridium Cococoides rokon baktériumok ("Erec-Rrec", a kapott Erec482 és Rrec584 próbák száma közötti különbségből számítva). A hibasávok az átlag standard hibáját tükrözik az objektumok variációi alapján. A kiindulási értékek átlagos átlagértékei 26,79% baktérium, 11,49% Rrec és 12,52% Erec-Rrec voltak, az átlagos testtömeg pedig 113,76 kg.
Teljes méretű kép
Korábbi jelentések szerint az elhízott emberi alanyok és az ob/ob, 7, 8 egerek székletében vagy vastagbéljében jelen lévő vállalatok arányának növekedése a sovány kontrollokhoz képest. Ebben a vizsgálatban egy próbapanelt (Prop853, Fprau645, Erec 482, Rfla729 és Rbro730) 9 alkalmaztunk, amely a Firmicutes törzs baktériumainak többségét képviseli. Összességében ez nem mutatott változást a különböző súlycsökkentő étrenddel rendelkező vállalatok arányában (M 53,9%, LC 49,8%, MC 55,2%, SED = 2,61, P = 0,32). Ebben a törzsben azonban különféle baktériumok voltak fogékonyak az étrendi beavatkozásokra. Különösen a Roseburia + Eubacterium rectale csoport (amelyet az Rrec482 szonda detektált), amelynek kulcsfontosságú funkciója van a 4, 9, 10 butirátképződésben, és valószínűleg jótékony hatással lesz a vastagbél egészségére, jelentős csökkenést mutat (P -1 ), a keményítő (187., 95. és 3 g -1 nap) és a nem keményítő poliszacharid (NSP; 28, 12, 2 és 6) g 1. -1. nap) 17 bevitele csökkent az M, MC és LC diéták között. Ez válasz volt az étrendi összetételre, amit az a tény is bizonyít, hogy a Roseburia + E. rectale aránya csökkent az MC – LC étrendi sorrendjével, de az LC – MC étrendi sorrendjével nőtt (2. ábra; sorrend hatása P = 0,02), míg a fogyás az idő múlásával folytatódott az egyik étrend mellett (2. ábra).