Клітковина для вас корисна. Тепер вчені можуть знати, чому.

Дієта продуктів, багатих клітковиною, таких як фрукти та овочі, знижує ризик розвитку діабету, серцевих захворювань та артриту. Справді, докази переваг клітковини виходять за рамки будь-якого конкретного захворювання: вживання більше клітковини, здається, знижує рівень смертності людей незалежно від причини.

Ось чому експерти завжди говорять, наскільки корисними для нас є харчові волокна. Але хоча переваги очевидні, не зовсім зрозуміло, чому клітковина така велика. "Це легке запитання, на яке важко відповісти по-справжньому", - сказав Фредрік Бекхед, біолог із Університету Гетеборга у Швеції.

Він та інші вчені проводять експерименти, які дають деякі важливі нові підказки про роль клітковини у здоров’ї людини. Їхні дослідження вказують на те, що клітковина не надає багатьох своїх переваг безпосередньо нашому організму.

Натомість клітковина, яку ми їмо, живить мільярди бактерій у наших кишках. Збереження їх щасливими означає, що наш кишечник та імунна система залишаються в належному стані.

Для того, щоб перетравити їжу, нам потрібно купати її в ферментах, які розщеплюють її молекули. Потім ці молекулярні фрагменти проходять крізь стінку кишечника і всмоктуються в нашому кишечнику.

Але наш організм виробляє обмежений спектр ферментів, так що ми не можемо розщеплювати багато твердих сполук у рослинах. Термін "харчові волокна" відноситься до тих неперетравлюваних молекул.

Але вони не засвоюються лише для нас. Кишечник покритий шаром слизу, на верхівці якого знаходиться килим із сотень видів бактерій, що входять до складу людського мікробіома. Деякі з цих мікробів містять ферменти, необхідні для розщеплення різних видів харчових волокон.

Здатність цих бактерій виживати з клітковиною, яку ми самі не можемо засвоїти, змусила багатьох експертів замислюватися над тим, чи беруть участь мікроби якось у вигоді від фруктово-овочевої дієти. Два детальні дослідження, опубліковані нещодавно в журналі Cell Host and Microbe, є вагомими доказами того, що відповідь так.

В одному з експериментів Ендрю Т. Гевірц з Університету штату Джорджія та його колеги садили мишей на дієту з низьким вмістом клітковини та високим вмістом жиру. Досліджуючи фрагменти бактеріальної ДНК у фекаліях тварин, вчені змогли оцінити розмір бактеріальної популяції кишечника у кожної миші.

На дієті з низьким вмістом клітковини, як виявили вони, популяція зазнала краху, зменшившись удесятеро.

Доктор Бекхед та його колеги провели подібний експеримент, досліджуючи мікробіом у мишей, коли вони переходили з їжі, багатої клітковиною, на дієту з низьким вмістом клітковини. "Це в основному те, що ви отримаєте в" Макдональдсі ", - сказав д-р Бекхед. "Багато сала, багато цукру і двадцять відсотків білка".

Вчені зосередили увагу на різноманітті видів, що складають мікробіом кишечника миші. Перехід тварин на раціон з низьким вмістом клітковини мав драматичний ефект, і вони виявили: багато поширених видів стали рідкісними, а рідкісні - загальними.

Поряд зі змінами мікробіому, обидві групи також спостерігали швидкі зміни на самих мишах. Їх кишечник зменшився, а шар слизу тонший. В результаті бактерії накручуються набагато ближче до кишкової стінки, і це зазіхання викликало імунну реакцію.

Через кілька днів на дієті з низьким вмістом клітковини у кишечнику миші розвинулося хронічне запалення. Через кілька тижнів команда доктора Гевірца зауважила, що миші почали змінюватися іншими способами, наприклад, жируючи і розвиваючи більш високий рівень цукру в крові.

Доктор Бекхед та його колеги також годували іншу групу гризунів меню з високим вмістом жиру, а також невелику дозу типу клітковини, яка називається інулін. Вчені виявили, що шар слизу в кишках був здоровішим, ніж у мишей, які не отримували клітковини, а кишкові бактерії трималися на безпечнішій відстані від стінок кишечника.

Доктор Гевірц та його колеги також давали інулін своїм мишам, але у значно більшій дозі. Поліпшення були ще більш різкими: незважаючи на дієту з високим вмістом жиру, миші мали здорові популяції бактерій у кишечнику, кишечник був ближче до норми, і вони мали меншу вагу.

Доктор Бекхед та його колеги провели ще один цікавий експеримент: вони додали воду, яку мишам давали на дієті з високим вмістом жиру, з видами бактерій, що живлять клітковину. Додаток змінив мишей на краще: Навіть на дієті з високим вмістом жиру вони виробляли більше слизу в кишечнику, створюючи здоровий бар’єр, щоб утримувати бактерії від стінок кишечника.

Одним із способів того, як клітковина приносить користь здоров’ю, є побічне надання нам іншого джерела їжі, сказав д-р Гевірц. Після того, як бактерії збирають енергію з харчових волокон, вони відкидають уламки як відходи. Ці відходи - у вигляді коротколанцюгових жирних кислот - поглинаються клітинами кишечника, які використовують їх як паливо.

Але мікроби кишечника роблять не лише енергію. Вони також надсилають повідомлення.

Клітини кишечника покладаються на хімічні сигнали від бактерій, щоб працювати належним чином, сказав доктор Гевірц. Клітини реагують на сигнали, розмножуючись і забезпечуючи здоровий запас слизу. Вони також виділяють молекули, що вбивають бактерії.

Виробляючи ці реакції, кишкові бактерії допомагають підтримувати мирне співіснування з імунною системою. Вони спираються на шар слизу кишечника на безпечній відстані від стінки кишечника. Будь-які бактерії, які потрапляють занадто близько, знищуються антимікробними отрутами.

Хоча деякі види кишкових бактерій живляться безпосередньо харчовими волокнами, вони, ймовірно, підтримують інші види, які харчуються їх відходами. Ряд видів в цій екосистемі - всі вони побудовані на клітковині - можуть розмовляти з нашими кишками.

Дієта з низьким вмістом клітковини порушує ці мирні стосунки, свідчать нові дослідження. Види, які залежать від харчових волокон, голодують, як і інші види, які залежать від них. Деякі види можуть перейти на харчування власним слизом господаря.

При меншій кількості палива клітини кишечника ростуть повільніше. І без постійного потоку хімічних сигналів від бактерій клітини уповільнюють виробництво слизу та отрут, що вбивають бактерії.

В результаті бактерії наближаються до кишкової стінки, і імунна система починає активно працювати.

"У кишечнику завжди існує хиткий баланс між спробами утримувати ці організми і не надмірно реагувати", - сказав Ерік К. Мартенс, мікробіолог з Мічиганського університету, який не брав участі в нових дослідженнях. "Це може стати переломним пунктом між здоров'ям та хворобами".

Запалення може допомогти боротися з інфекціями, але якщо воно переходить у хронічну форму, воно може завдати шкоди нашому організму. Крім усього іншого, хронічне запалення може заважати тому, як організм використовує калорії в їжі, зберігаючи їх більше як жир, а не спалюючи їх для енергії.

Джастін Л. Зонненбург, біолог зі Стенфордського університету, який не брав участі в нових дослідженнях, сказав, що дієта з низьким вмістом клітковини може спричинити запалення низького рівня не тільки в кишечнику, але й у всьому тілі.

Його дослідження показують, що коли бактерії розщеплюють харчові волокна до коротколанцюгових жирних кислот, деякі з них проникають у кров і надходять в інші органи, де вони виступають як сигнали для заспокоєння імунної системи.

"Ви можете модулювати те, що відбувається в легенях, виходячи з того, що ви годуєте мікробіом в кишечнику", - сказав доктор Зонненбург.

Ханна Д. Холшер, учена з питань харчування з Університету Іллінойсу, яка не брала участі в нових дослідженнях, сказала, що результати на мишах повинні бути перевірені на людях. Але набагато важче проводити такі дослідження на людях.

У власній лабораторії доктор Хольшер працює цілодобово особистим кухарем. Вона та її колеги забезпечують волонтерів усім харчуванням протягом двох тижнів. Потім вона може дати деяким своїм добровольцям додаткове джерело клітковини - наприклад, волоські горіхи - і шукати зміни як у їх мікробіомі, так і в рівні запалення.

Доктор Хольшер та інші дослідники сподіваються, що вони дізнаються достатньо про те, як клітковина впливає на мікробіом, щоб використовувати його як спосіб лікування розладів. Зниження запалення клітковиною також може допомогти в лікуванні імунних розладів, таких як запальні захворювання кишечника.

Клітковина також може допомогти зменшити ожиріння. Минулого місяця в Американському журналі клінічного харчування доктор Хольшер та її колеги оглянули низку досліджень, в яких клітковина використовувалась для лікування ожиріння. Вони виявили, що добавки з клітковиною допомагають людям з ожирінням схуднути в середньому близько п’яти фунтів.

Але для тих, хто хоче бути здоровим, просто додавання одного виду клітковини до типової західної дієти не буде панацеєю. Введення мишам інуліну в нових дослідженнях лише частково відновило їх стан здоров’я.

Це, мабуть, тому, що ми залежамо від ряду різних видів харчових волокон, які ми отримуємо з рослин. Можливо, кожен тип клітковини живить певний набір бактерій, які надсилають власні важливі сигнали нашому організму.

"Це вказує на нудне, що ми всі знаємо, але ніхто не знає", - сказав д-р Бекхед. "Якщо ви будете їсти більше зелених овочів і менше картоплі фрі та солодощів, вам, мабуть, буде краще в довгостроковій перспективі".