Новое исследование показало, что микробы в кишечнике не просто помогают переваривать пищу — они способны заметно менять количество энергии, которое организм извлекает из одного и того же рациона.
Калории на упаковке — это не всегда калории, которые получает ваш организм.
Ученые создали новую модель пищеварения и показали, что кишечные бактерии способны добавлять человеку дополнительную энергию из пищи. В некоторых случаях вклад микробов может достигать примерно 140 килокалорий в день. Это помогает объяснить, почему два человека на одинаковом рационе могут получать разное количество энергии и по-разному реагировать на одну и ту же диету.
 |
| Исследование показывает, что кишечные бактерии могут заметно влиять на количество энергии, которое организм получает из еды. |
Почему одинаковая еда не всегда дает одинаковый результат
Большинство людей привыкли считать калории как нечто объективное и неизменное.
Если на упаковке указано 500 килокалорий, кажется очевидным, что именно столько энергии получит организм. Однако реальность оказывается сложнее.
Еще в XIX веке была создана система расчета калорийности продуктов, известная как система Атватера. Именно она лежит в основе современных пищевых этикеток. Но эта система появилась задолго до того, как ученые узнали о существовании кишечного микробиома.
Сегодня мы понимаем, что внутри каждого человека живут триллионы микроорганизмов, которые активно участвуют в переработке пищи. И этот фактор практически не учитывается в классических расчетах.
Где прячутся «дополнительные калории»
Часть пищи не переваривается полностью в тонком кишечнике.
Особенно это касается пищевых волокон, устойчивого крахмала и некоторых сложных углеводов. Они попадают в толстую кишку, где становятся пищей уже для бактерий.
Именно здесь происходит ключевой момент.
Микроорганизмы обладают ферментами, которых нет у человека. Они способны расщеплять сложные компоненты пищи и превращать их в короткоцепочечные жирные кислоты — ацетат, пропионат и бутират.
Эти вещества затем всасываются организмом и используются как источник энергии.
Проще говоря, бактерии могут «добывать» дополнительные калории из того, что сам человек переварить не способен.
Исследование, которое попыталось посчитать вклад микробов
Авторы работы из Arizona State University разработали математическую модель DAMM (Digestion, Absorption and Microbial Metabolism Model).
Она впервые подробно прослеживает путь энергии через весь пищеварительный тракт: что съедает человек, сколько усваивается в тонком кишечнике, сколько попадает в толстую кишку, как это перерабатывают бактерии и сколько энергии возвращается организму через продукты микробного метаболизма.
Исследователи протестировали модель на данных клинического исследования с участием 17 здоровых добровольцев. Участники поочередно придерживались двух рационов.
Первый был богат цельными продуктами, клетчаткой и устойчивым крахмалом.
Второй напоминал типичный западный рацион с большим количеством переработанных продуктов и меньшим содержанием пищевых волокон.
Вот что оказалось самым интересным
Модель показала, что кишечные бактерии обеспечивали в среднем около 7,4% всей доступной организму энергии.
В пересчете на привычные единицы это примерно 140 килокалорий в день.
Для сравнения:
- это примерно банан и небольшой йогурт;
- или около 30 минут быстрой ходьбы;
- или почти 1000 килокалорий за неделю.
На первый взгляд цифра кажется небольшой.
Но если такие различия сохраняются месяцами и годами, они могут влиять на массу тела и метаболическое здоровье.
Момент осознания: не все калории принадлежат еде
Мы привыкли считать, что количество энергии определяется самим продуктом.
Однако исследование предлагает другую точку зрения.
Часть калорий определяется не только едой, но и тем, кто живет внутри кишечника.
Фактически пища проходит через своеобразный «второй пищеварительный центр» — микробиом.
Именно поэтому одинаковый рацион может по-разному влиять на разных людей.
Различия в составе микробиоты, скорости прохождения пищи по кишечнику и активности отдельных групп бактерий способны менять итоговое количество энергии, доступной организму.
Почему клетчатка выглядит иначе после этого исследования
Долгое время клетчатку рассматривали почти исключительно как балластное вещество.
Но сегодня становится понятно, что для микробиома это полноценный источник питания.
В исследовании рацион с высоким содержанием клетчатки и устойчивого крахмала приводил к более активному образованию короткоцепочечных жирных кислот.
Это означает, что бактерии не просто перерабатывали волокна, а активно участвовали в энергетическом обмене хозяина.
Интересно, что при этом часть энергии не исчезала, а возвращалась организму в новой форме.
Еще один неожиданный фактор — скорость работы кишечника
Исследователи обнаружили важную роль времени транзита пищи через кишечник.
Чем дольше содержимое находится в толстой кишке, тем больше времени у бактерий на ферментацию и тем больше короткоцепочечных жирных кислот успевает образоваться и всосаться.
Это означает, что даже скорость прохождения пищи может влиять на итоговую энергетическую отдачу рациона.
Другими словами, значение имеет не только то, что вы едите, но и то, как работает ваш кишечник.
Что это может изменить в будущем лечении ожирения
Авторы осторожно подчеркивают, что их модель пока не предназначена для клинического использования.
Она не была проверена у людей с ожирением, диабетом или другими метаболическими заболеваниями.
Тем не менее работа показывает новое направление исследований.
Если удастся точнее учитывать вклад микробиома в энергетический баланс, врачи смогут лучше подбирать персонализированные диеты.
В перспективе это может помочь объяснить, почему некоторые люди худеют на определенном рационе, а другие практически не реагируют на те же рекомендации.
Почему это не означает, что калории больше не имеют значения
Важно понимать ограничения исследования.
Ученые не доказали, что бактерии автоматически вызывают набор веса.
Они также не показали, что можно похудеть, просто изменив микробиом.
Речь идет о более тонком механизме.
Исследование показывает, что классический подсчет калорий не всегда отражает реальное количество энергии, которое получает организм. Между тарелкой и клетками существует еще один важный участник процесса — кишечный микробиом.
Что уже можно вынести из этих данных
Практический вывод довольно простой.
Пища влияет не только на человека, но и на его микробов.
Рацион с большим количеством цельных продуктов, овощей, бобовых, цельных зерен и других источников клетчатки меняет активность кишечной экосистемы. А вместе с этим меняется и то, как организм получает энергию из еды.
Мы все еще считаем калории, словно пищеварительная система работает одинаково у всех людей.
Но современная наука все чаще показывает: между продуктом и организмом стоит целая вселенная микроорганизмов, которая активно участвует в расчете энергетического баланса.
Данная публикация предназначена для специалистов здравоохранения и участников фармрынка. Аналитические выводы редакции носят информационный характер и не являются призывом к самолечению или заменой очной консультации врача. При работе с лекарственными препаратами необходимо руководствоваться официальной инструкцией и мнением профильного специалиста. Полный текст дисклеймера.
Источники и материалы
- Modeling the microbial contribution to human energy balance using the Digestion, Absorption, and Microbial Metabolism (DAMM) model
- Host-diet-gut microbiome interactions influence human energy balance
- National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases
- PubMed / National Library of Medicine