Proiectarea de noi alimente cu proprietăți sănătoase Importanța microbiomului Revista de la

Revista: Provocarea mâncării în viitor

Proiectarea de noi alimente cu proprietăți sănătoase: importanța microbiomului

Pierderea biodiversității în microbiota intestinală este asociată cu o microbiotă dezechilibrată și, prin urmare, cu diferite probleme de sănătate gastro-intestinale care se pot extinde la problemele de sănătate ale individului. În plus, există diferiți factori de mediu care ne pot dezechilibra microbiota.

Montserrat Rivero
Departamentul de cercetare de bază. Laboratoarele Ordesa. Parcul Științific din Barcelona.
Maria Rodriguez-Palmero
Departamentul de cercetare de bază. Laboratoarele Ordesa. Parcul Științific din Barcelona.
Jose Antonio Moreno Muñoz *
Departamentul de cercetare de bază. Laboratoarele Ordesa. Parcul Științific din Barcelona. * Autor corespondent: [email protected]

INTRODUCERE

Între 60-70% din microbiota umană nu este cultivabilă, ceea ce îngreunează studiul său prin tehnici clasice de microbiologie. Aplicarea diferitelor tehnici de cultură moleculară independentă, cum ar fi: DGGE (Denaturing Gradiente Gel Electrophoresis), TGGE (Temporal Temperature Gradiente Gel Electrophoresis), printre altele, și mai recent utilizarea diferitelor tehnologii de secvențiere de generație următoare aplicate studiilor filogenetice Bazate pe 16S secvențierea ADNr sau studii metagenomice, ne-au permis să începem să aprofundăm studiul biodiversității microbiotei umane și să dezvăluim capacitatea de colonizare omniprezentă a microorganismelor din corpul uman și relația acestuia cu sănătatea noastră.

La fel ca proiectul genomului uman, studiul microbiomului uman a fost abordat prin crearea unor mari consorții de cercetare în care sunt reunite diferite centre internaționale de cercetare, merită subliniat proiectul european MetaHIT, proiectul american pentru microbiom uman și recent proiectul internațional Consorțiul pentru microbiomi umani care include centre în diferite țări ale planetei.

Traducerea cercetării efectuate în microbiota gastrointestinală umană la proiectarea de noi produse în zona alimentară este practic directă, deoarece microbiota gastrointestinală și dieta sunt strâns corelate. Este fezabilă modularea microbiotei umane prin administrarea de probiotice (microorganisme vii care, atunci când sunt administrate în cantități suficiente, conferă un beneficiu sănătății gazdei) și/sau prebiotice (ingrediente alimentare care, atunci când sunt fermentate selectiv, produc modificări specifice în compoziția și/sau activitatea microbiotei. gastro-intestinal conferind beneficii sănătății individului), administrarea comună de probiotice și prebiotice se numește simbiotică.

DISBIOZĂ ȘI PATOGENEZĂ

Ecosistemul gastrointestinal este alcătuit din microbiota intestinală și toți factorii de mediu care îl modulează. A avea o microbiotă echilibrată este sinonim cu un tract gastrointestinal sănătos și, prin extensie, o stare sănătoasă pentru întregul individ. Pierderea biodiversității în microbiota intestinală este asociată cu o microbiotă dezechilibrată și, prin urmare, cu probleme de sănătate gastro-intestinale care se pot extinde la problemele de sănătate ale individului. Factorii de mediu care ne pot dezechilibra microbiota gastro-intestinală sunt variați, cum ar fi; obiceiuri alimentare și alimentare, farmacoterapie (consumul de antibiotice), vârsta individului, stres, prezența bacteriilor exogene (infecții), răspunsul imun al individului, temperatura camerei, peristaltism, modificări ale pH-ului, prezența sărurilor biliare și cancer printre altele.

Când apare un dezechilibru al microbiotei gastro-intestinale, apare ceea ce este cunoscut sub numele de disbioză, o modificare a relației populațiilor microbiene comune în tractul nostru gastro-intestinal. Disbioza microbiotei gastro-intestinale este frecvent asociată cu patologia. Disbioza joacă un rol fundamental în dezvoltarea bolilor asociate dietei care sunt foarte răspândite în societățile occidentale, fie la nivel local al tractului gastro-intestinal (boală inflamatorie a intestinului; cancer colorectal; sindrom de colon iritabil), fie sistemică (tip diabet II; ateroscleroză și boli hepatice grase nealcoolice) definirea care sunt genurile bacteriene caracteristice ale populațiilor sănătoase față de populațiile cu patologie și relația lor cu diferitele tipare dietetice este cheia influențării sănătății prin dietă.

DIETĂ, NUTRIENȚI ȘI MICROBIOTĂ

Influența dietei asupra microbiotei pe tot parcursul vieții

Diverse studii au arătat că dieta influențează, alături de alți factori genetici și de mediu, compoziția și diversitatea microbiotei, oferind nutrienți care sunt modulatori ai creșterii selective a anumitor specii bacteriene. Pe de altă parte, bacteriile generează energie și metaboliți care pot fi folosiți de gazdă, indiferent dacă sunt compuși sintetici (vitamine sau aminoacizi) sau prin transformarea substanțelor neasimilate direct de organism în compuși absorbabili.

Funcțiile metabolice ale microbiotei intestinale asupra nutrienților din dietă

Bacteriile care fac parte din microbiota intestinală au o activitate metabolică foarte importantă, oferind sisteme enzimatice complementare celor ale corpului uman, care au evoluat pentru a utiliza în mod optim nutrienții din dietă pentru creșterea și dezvoltarea lor.

Multe dintre substanțele nutritive care nu sunt absorbite de corp ajung intacte în părțile distale ale intestinului subțire și ale intestinului gros, unde interacționează cu microbiota intestinală. Bacteriile folosesc acești compuși ca sursă de energie și substanțe nutritive datorită propriilor enzime, unele dintre ele diferite de cele ale omului. În acest fel, rezultatul metabolismului microbian poate duce la: i) o îmbunătățire a biodisponibilității nutrienților, ii) degradarea compușilor care nu pot fi utilizați de om, iii) contribuția noilor nutrienți sau iv) eliminarea compușilor dăunători sau antinutrienți.