Авторы нового исследования пришли к выводу, что ксантановая камедь влияет на нашу кишечную микробиоту. Исследование было опубликовано в научном журнале Nature Microbiology группой ученых из NMBU в сотрудничестве с Мичиганским университетом (University of Michigan) и несколькими другими международными исследователями.
Вредна ли ксантановая камедь?
Вы слышали о пищевой добавке Е415? Она также известна как ксантановая камедь. Скорее всего, вы употребляете ее в пищу несколько раз в неделю. Ксантановая камедь используется в повседневных продуктах, таких как хлебобулочные изделия, мороженое и заправки для салатов. Добавка также широко используется в качестве заменителя глютена в безглютеновых продуктах.
«Мы были удивлены тем, насколько бактерии кишечника человека адаптировались к этой добавке с тех пор, как она была введена в современный рацион всего пятьдесят лет назад», — заявляет Сабина Леанти Ла Роса (Sabina Leanti La Rosa).
Когда Е415 была впервые синтезирована, считалось, что ксантановая камедь не влияет на нас, поскольку не усваивается человеческим организмом. Однако новое исследование показывает, что добавка, тем не менее, влияет на бактерии, которые живут в нашем кишечнике. И эти бактерии важны для нашего здоровья и благополучия.
«Кишечные бактерии, которые мы исследовали, показали генетические изменения и быструю адаптацию, позволяющие им переваривать эту конкретную добавку», — объясняет профессор Фил Поуп (Phil Pope).
Новая пищевая цепочка в кишечнике
Результаты исследования показывают, что способность переваривать ксантановую камедь удивительно распространена в микробиоте кишечника человека в промышленно развитых странах и, по-видимому, зависит от активности одной бактерии, которая является членом семейства Ruminococcaceae.
Ученые использовали несколько различных методов, которые анализируют гены, транскрипты, белки и ферменты, вырабатываемые кишечными бактериями, чтобы выяснить, как этот единственный вид бактерий переваривает ксантановую камедь. Работа включала в себя лабораторное тестирование образцов кала от многих доноров-людей, эксперименты на мышах и данные из крупных международных баз данных микробных генов.
«Бактерия, способная переваривать ксантановую камедь, была обнаружена среди кишечной микробиоты удивительно многих людей из промышленно развитых стран», — заявляет Ла Роса.
В некоторых образцах был также обнаружен другой тип бактерий, который взаимодействовал с ксантановой камедью, на этот раз это Bacteroides intestinalis. Бактерия может захватывать и далее расщеплять мелкие кусочки ксантановой камеди, образующиеся во время переваривания более крупных молекул ксантановой бактерией Ruminococcaceae. Бактерия Bacteroides была снабжена собственными особыми ферментами, которые позволяли ей поглощать эти маленькие фрагменты ксантановой камеди.
Новизна исследования
«Наиболее инновационными элементами нашего исследования являются передовые подходы, которые мы объединили, чтобы идентифицировать нехарактерные метаболические пути у микроорганизмов, которые являются частью сложного микробного сообщества, без необходимости выделения каждой отдельной бактрии в монокультуре. Затем мы подробно охарактеризовали ферментные системы для разложения ксантановой камеди, чтобы подтвердить наши прогнозы, основанные на биоинформатике. Этот междисциплинарный подход обеспечивает основу для понимания метаболизма в микробиоте кишечника человека и может быть применен к любой сложной экосистеме кишечника», — объясняет Ла Роса.
Ксантановая камедь — производство
Ксантановая камедь, или Е415, является одобренной добавкой. Добавку получают путем брожения сахара с использованием бактерии Xanthomonas campestris. В процессе производства образуется желеобразная жидкость, которая высушивается и превращается в порошок.
Ксантановая камедь используется в качестве загустителя или стабилизатора и в настоящее время разрешена для использования во многих пищевых продуктах, включая мороженое, сладости, шоколадное молоко, хлебобулочные изделия, готовые соусы и заправки. Ксантановая камедь также используется в качестве заменителя глютена в продуктах без глютена и продается как отдельная пищевая добавка для кето / низкоуглеводных диет.
Добавка была разработана в Калифорнии в шестидесятых годах и была одобрена как безопасная для использования в пищевых продуктах Управлением по безопасности пищевых продуктов США в 1968 году. Сегодня добавка используется во многих странах промышленно развитого мира.
«До сих пор ксантановая камедь считается кето-дружественным продуктом. Это связано с тем, что считается, что ксантан не усваивается организмом, и поэтому не учитывается в ежедневном потреблении калорий и макроэлементов», — заявляет Ла Роса.
Однако, новое исследование показывает, что кишечные бактерии расщепляют ксантановую камедь до входящих в ее состав моносахаридов, которые впоследствии ферментируются с образованием короткоцепочечных жирных кислот, которые могут быть усвоены человеческим организмом. Известно, что короткоцепочечные жирные кислоты обеспечивают до 10 процентов калорий для человека. Это говорит о том, что ксантановая камедь действительно может увеличить потребление калорий человеком.
Практическая значимость работы
Ксантановая камедь — это другой тип углеводов, отличный от тех, которые человеческий организм привык потреблять, таких как крахмал из растительной пищи. Добавка имеет другую химическую структуру. Ксантановая камедь — это тип сложных углеводов, который не похож ни на одно из растительных волокон, которые мы обычно едим.
«Сейчас мы начинаем понимать долгосрочные эффекты ксантановой камеди, которые не были замечены, когда она впервые была введена в рацион человека», — утверждает Ла Роса.
«Мы видим эти изменения в кишечных бактериях только у людей, придерживающихся «западной диеты», где обработанные пищевые продукты и добавки составляют значительную часть потребляемой пищи. Например, мы не видим таких же изменений у коренных народов из разных уголков земного шара, которые потребляют ограниченное количество обработанных пищевых продуктов».
Что это значит для нашего здоровья?
«Основываясь на этом исследовании, мы не можем сделать вывод, влияет ли ксантановая камедь на наше здоровье и как именно. Но мы можем сказать, что добавка влияет на микробиоту кишечника людей, которые потребляют ее с пищей», — добавляет Ла Роса. «Нам еще предстоит пройти долгий путь, и очень интересно внести свой вклад в дальнейшие исследования в этой области и раскрыть скрытые эффекты преобладающих пищевых добавок на функцию кишечной микробиоты и здоровье кишечника человека. Это наша цель», — заключает Ла Роса.
Авторы другого исследования заявили, что широко используемая пищевая добавка карбоксиметилцеллюлоза изменяет микробиоту человека и кишечную среду.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
