דיאטת עמילן עמידה מוכיחה כי היא משנה משחק לירידה במשקל ושליטה בסוכרת

במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת מטבוליזם של הטבע, צוות מדענים חקר האם אפנון של מיקרוביום המעי באמצעות תוספת סיבים תזונתיים בצורה של עמילן עמיד יכול לעזור בתנגודת לאינסולין וירידה במשקל ולהציע דרך טיפול פוטנציאלית להפרעות מטבוליות.

לימוד: צריכת עמילן עמיד מקלה על ירידה במשקל בבני אדם על ידי עיצוב מחדש של המיקרוביוטה של ​​המעיים. קרדיט תמונה: Sokor Space / Shutterstock

רקע כללי

השמנת יתר סווגה כמגיפה עולמית, כאשר מחקר משמעותי נערך על אסטרטגיות להפחתת משקל ומניעת השמנת יתר. זה תורם באופן משמעותי לשיעורי התמותה העולמיים על ידי הגדלת הסיכון למחלות מטבוליות כמו סוכרת, כמו גם סיכון למחלות לב וכלי דם. ניהול משקל וירידה יעילה במשקל יכולים להוריד את הסיכון למחלות אלו.

עדויות מתגברות מצביעות על כך שמיקרוביום המעי ממלא תפקיד מרכזי בוויסות הפיזיולוגיה האנושית והתפתחות מחלות שונות. הרכב המיקרוביום והמגוון של המעיים קשורים באופן מורכב לחילוף החומרים של גלוקוז ושומן ולדלקות.

יתר על כן, בעוד שהשתלת מיקרוביום צואה שימשה להקמת קהילות מיקרוביום בריאות במעיים, ההליך לא הניב תוצאות יעילות או ארוכות טווח. עם זאת, דיאטה יכולה לשמש כדי לווסת את המיקרוביום של המעי, והתערבויות תזונתיות, לבד או בשילוב עם השתלת מיקרוביום צואה, עשויות לשפר את התוצאות הקליניות.

לגבי המחקר

במחקר הנוכחי, הצוות ערך ניסוי קליני אקראי מוצלב שכלל אנשים הסובלים מעודף משקל כדי לקבוע אם תוספי תזונה עם עמילן עמיד השפיע לטובה על השמנת יתר ועל פנוטיפים מטבוליים. הם גם ערכו ניתוחים מטאנומיים ומטבולומיים כדי להבין כיצד העמילן העמיד השפיע על הרכב המיקרוביום של המעי ותפקודו.

יתר על כן, הם חקרו עכברים שטופלו באנטיביוטיקה שקיבלו מיקרוביום מעי מתורמים אנושיים שכבר שונו באמצעות תוספת עמילן עמיד, כדי להבין כיצד מיקרוביומי מעיים שהשתנו באמצעות תוספת עם עמילן עמיד משפיעים על חילוף החומרים והשומן של הגלוקוז. נחקרו גם היתרונות המטבולומיים שמציע המיקרוביום של המעי שהשתנה באמצעות תוספי עמילן עמידים.

עמילן עמיד אינו יכול להתפרק על ידי אנזימי העמילאז המיוצרים בבני אדם, ומתפקדים כסיבים תזונתיים. במהלך העיכול, עמילן עמיד אינו מתפרק בקיבה או במעי הדק אלא עובר אל המעי הגס או המעי הגס, שם המיקרוביום של המעי מתסיס את הסיבים התזונתיים הללו. מחקרי מודל מכרסמים הראו ירידה בשומן הגוף ותוצאות מטבוליות טובות יותר כאשר חלק הפחמימות בתזונה שלהם מורכב בעיקר מעמילן עמיד.

הניסוי הקליני הנוכחי כלל משתתפים עם משקל גוף עודף שלא סבלו מהפרעות כרוניות כלשהן, לא השתמשו בשום פרוביוטיקה או אנטיביוטיקה, ולא עברו שום טיפול שישפיע על חילוף החומרים של הגלוקוז שלהם. המשתתפים חולקו אקראית לקבוצת הטיפול או הביקורת, כאשר קבוצת הטיפול קיבלה עמילן עמיד בצורה של תירס עתיר עמילוז וקבוצת הביקורת קיבלה עמילופקטין ללא עמילן עמיד.

העמילן סופק בשקיות בצורת אבקה, וכל המשתתפים בקבוצות הטיפול והביקורת צרכו חבילה אחת של העמילן המתאים פעמיים ביום לפני ארוחה מאוזנת, איזואנרגטית שניתנה שלוש פעמים ביום. מכיוון שזה היה ניסוי קליני מוצלב, כל המשתתפים עברו שתי התערבויות בנות שמונה שבועות, אחת לטיפול בעמילן עמיד והשנייה לטיפול בביקורת.

תוצאות

התוצאות הראו שתוסף עם עמילן עמיד סייע בהשגת ירידה במשקל ממוצעת של כ-2.8 ק"ג ושיפר את העמידות לאינסולין במשתתפים הסובלים מעודף משקל. המחקר מצא גם שההשפעות המיטיבות של תוספי עמילן עמיד היו קשורות בעיקר לשינויים בהרכב המיקרוביום של המעי.

החיידק Bifidobacterium adolescentis נמצא כקשור לתוספי עמילן עמיד בבני אדם, והמונוקולוניזציה של עכברים עם חיידק זה הגן עליהם מפני השמנה הנגרמת על ידי תזונה. עמילן התנגדות השפיע על חילוף החומרים של שומנים ושומן על ידי הפחתת דלקת, שחזור מחסום המעי ושינוי פרופיל חומצות המרה.

המיקרוביוטה של ​​המעי משפיעה על הפיזיולוגיה של המארח באמצעות איתות מטבוליטים, אשר לחומצות המרה יש תפקיד משמעותי. חומצות מרה משניות, כגון חומצה גליקודסוקסיכולית, חומצה דאוקסיכולית, חומצה גליקוכולית וחומצה טאורודאוקסיכולית, חשובות בשיפור הרגישות לאינסולין ובשיפור סטאטוזיס הכבד. האנזים מלח מרה הידרולאז מבצע את הפירוק של חומצות מרה משניות.

המחקר מצא שתוסף עמילן עמיד הפחית את ייצור מלח המרה הידרולאז והעלה את רמות חומצות המרה המשניות. התוצאות הוחזרו בעכברים לאחר שעברו מונוקולוניזציה B. adolescentis מבני אדם שעברו תוספת עמילן עמידה.

עמילן עמיד (RS, 40 gd^-1) בליווי דיאטות איזואנרגטיות ומאוזנות הובילו להפחתה ברורה במשקל הגוף ולשיפור הרגישות לאינסולין, כמו גם לשינוי במטאנומיה ובמטבולומיקה. השתלת מיקרוביוטה צואה (FMT) הראתה שהיתרונות של RS קשורים להרכב מיקרוביוטה המעי המעוצב מחדש. מונוקולוניזציה של עכברים עם B. adolescentis, שהייתה בקורלציה הדוקה עם היתרונות של RS בעכברים מוגנים על בני אדם מפני השמנה הנגרמת על ידי דיאטה. מבחינה מכאנית, השינויים המושרים על ידי RS במיקרוביוטה של ​​המעי השפיעו על המטבוליטים של מיקרוביום המעי, הפחיתו דלקת כרונית בדרגה נמוכה על ידי שיפור שלמות המעי, עיכבו את ספיגת השומנים על ידי מווסת אנגיופואטין דמוי 4 (ANGPTL4), ושיפרו את הרגישות של גורם הגדילה פיברובלסט. (FGF21) ברקמת שומן. SPF, ספציפי-ללא פתוגנים; LPS, ליפופוליסכריד; BCAAs, חומצות אמינו מסועפות; Erk1/2, קינאז מווסת אות חוץ תאי 1/2; FGFR1, קולטן לגורם גדילה פיברובלסט 1. נוצר עם BioRender.com.

מסקנות

לסיכום, המחקר מצא שתוסף עם עמילן עמיד יכול להקל על ירידה במשקל על ידי הגדלת השפע של B. adolescentis במיקרוביום של המעי. זה יכול גם לעזור לשפר את הרגישות לאינסולין באמצעות שינויים הנגרמות על ידי מיקרוביום במעיים ברמות חומצות מרה משניות והורדת דלקת.