با Ruminococcus bromii، میکروبی که عاشق کربوهیدرات است آشنا شوید

باکتری جذاب روده انسان Ruminococcus bromii یکی از ده گونه رایج باکتریایی است که در روده بزرگ یافت می شود.

این باکتری که برای اولین بار در سال 1972 کشف شد، نقش منحصر به فردی در کمک به تجزیه نشاسته مقاوم دارد.

اینها برخی از رایج ترین کربوهیدرات های مصرفی در رژیم غذایی ما هستند که در غذاهایی مانند غلات، لوبیا، عدس و برخی میوه ها (از جمله چنار و موز سبز) یافت می شوند. بدون کار سخت R bromii، سایر سلول ها و گونه های باکتریایی در روده ما ممکن است انرژی لازم برای عملکرد را نداشته باشند.

گونه های مختلفی از رومینوکوکوس وجود دارد. هر کدام در تجزیه کربوهیدرات های پیچیده مختلف بسیار خوب هستند، عمدتاً به لطف سیستم های آنزیمی تخصصی خود که به آنها اجازه می دهد انرژی را از فیبرهای غذایی استخراج کنند. به عنوان مثال، Ruminococcus flavefaciens، که معمولا در گاو، بز و گوسفند یافت می‌شود، به ویژه در تجزیه سلولز (جزء اصلی دیواره‌های سلولی گیاه) خوب است. در روده انسان، Ruminococcus bromii گونه ای از باکتری است که به عنوان تجزیه کننده نشاسته تخصصی عمل می کند.

هنگامی که R bromii نشاسته مقاوم را در روده بزرگ می شکند، مولکول هایی به نام اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه را تشکیل می دهد. سه نوع اصلی اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه وجود دارد: استات، پروپیونات و بوتیرات. همه اینها در مورد سلامتی ما نقش های متفاوتی دارند. به عنوان مثال، بوتیرات منبع اصلی انرژی برای سلول های پوشش دهنده روده بزرگ است.

هر فرد میکروبیوم متمایز خود را دارد که از چند صد گونه مختلف باکتری تشکیل شده است. میکروبیوم شما در طول زندگی شما تغییر می کند، بسته به عوامل مختلفی از جمله داروهایی که مصرف می کنید و انواع غذاهایی که می خورید. برخی از افراد سطوح بالاتری از R bromii نسبت به دیگران دارند و این می تواند پیامدهایی برای سلامتی آنها داشته باشد.

مطالعه‌ای که توسط من و همکارانش در دانشگاه آبردین انجام شد، نشان داد که R bromii زمانی که شرکت‌کنندگان از رژیم‌های غذایی حاوی نشاسته مقاوم استفاده می‌کردند، بیشترین واکنش را نشان می‌داد. این پاسخ به سرعت در عرض چند روز پس از تغییر رژیم رخ داد. فراوانی R bromii به طور قابل توجهی افزایش یافت و همچنین با تغییر به رژیم غذایی دیگری مانند رژیم کم کربوهیدرات به سرعت معکوس شد.

تعداد کمی از شرکت کنندگان در ابتدا سطوح بسیار پایینی از R bomii داشتند. با این حال، حتی زمانی که آنها با رژیم های غذایی سرشار از نشاسته مقاوم تغذیه شدند، جمعیت R bromii در روده آنها کم باقی ماند. همین داوطلبان همچنین نتوانستند نشاسته مقاومی که خورده بودند را به طور کامل تجزیه کنند و بیشتر نشاسته در نمونه های مدفوع آنها باقی مانده بود.

این شواهد خوبی ارائه کرد که نشان می‌دهد Ruminococcus bromii در تجزیه نشاسته مقاوم به محصولات جانبی مانند گلوکز و استات که می‌تواند توسط باکتری‌های دیگر استفاده شود، نقش مرکزی دارد. این محصولات فرعی ممکن است توسط باکتری های دیگر برای رشد استفاده شوند. به عنوان مثال، استات ممکن است برای تشکیل بوتیرات استفاده شود.

این ممکن است به این معنی باشد که افرادی که سطوح پایینی از R bromii دارند، نمی توانند نشاسته را به طور موثر تجزیه کنند و اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه مفید کمتری تولید می کنند.

عاشق کربوهیدرات

توانایی قابل توجه Ruminococcus bromii در تجزیه نشاسته مقاوم توسط سیستم های آنزیمی سلول تعیین می شود. R bromii حدود 27 آنزیم دارد که کربوهیدرات ها را تجزیه می کنند.

R bromii این آنزیم ها را در ساختارهای تخصصی به نام آمیلوزوم در سطح سلول مرتب می کند. این ساختارها نشاسته مقاوم پیچیده را به قندهای ساده تری (مانند گلوکز) تبدیل می کنند که باکتری می تواند از آنها برای رشد استفاده کند. R bromii همچنین برای رشد به ویتامین هایی نیاز دارد که توسط گونه های دیگر باکتری های روده تامین می شود.

این باکتری از طریق فرآیند تخمیر نشاسته مقاوم را تجزیه می کند. این فرآیند منجر به تشکیل اسیدهای دیگر مانند استات و فورمات می شود. این باکتری الکل (اتانول) نیز تشکیل می دهد. “Bromii” در واقع به “خدای الکل” ترجمه می شود که به توانایی های آن در تولید الکل اشاره دارد. اسیدهای تولید شده از طریق فرآیند تخمیر می توانند برای تغذیه گونه های دیگر باکتری ها استفاده شوند.

به عنوان مثال، فرمت می تواند توسط گونه باکتری Blautia برای تشکیل استات استفاده شود. این به نوبه خود برای سوخت گونه های باکتریایی Faecalibacterium که بوتیرات را تشکیل می دهد، استفاده می شود. بوتیرات نه تنها انرژی را برای سلول های پوشش روده بزرگ تامین می کند، بلکه کلونیزاسیون پاتوژن ها را در روده ما کاهش می دهد – به حمایت از سیستم ایمنی بدن و کاهش التهاب کمک می کند.

در حالی که ما زیاد فکر نمی کنیم که برای کربوهیدرات های نشاسته ای که می خوریم چه می شود، می توانید مطمئن باشید که رومینوکوکوس برومی به سختی در روده شما کار می کند و از این غذاها برای تغذیه سایر باکتری های مهم روده از طریق اسیدهایی که تشکیل می دهد استفاده می کند. سپس از اینها برای تشکیل طیف وسیعی از محصولات جانبی دیگر (مانند بوتیرات) استفاده می شود که به سوخت یک روده بزرگ کمک می کند و حتی از بیماری هایی مانند سرطان جلوگیری می کند.

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.