Некоторые микробы в кишечнике, вырабатывающие метан, помогают людям извлекать больше энергии из пищи с высоким содержанием клетчатки. К такому выводу пришли исследователи из США, указав, что особенности микробиома могут влиять на количество калорий, усваиваемых из одних и тех же продуктов. Работа открывает путь к персонализированному питанию, основанному на составе микрофлоры кишечника. Результаты опубликованы в журнале The ISME Journal.
Ключевые факты
- Метанобразующие микробы кишечника (метаногены) помогают извлекать больше энергии из клетчатки.
- Люди с более высоким уровнем метана в кишечнике усваивали больше калорий из продуктов с высоким содержанием клетчатки.
- Исследование проведено в Университете штата Аризона (Arizona State University) при участии Института трансляционных исследований AdventHealth (AdventHealth Translational Research Institute).
- Метан может служить биомаркером эффективности работы микробов, вырабатывающих короткоцепочечные жирные кислоты.
- Работа финансировалась Национальным институтом диабета, болезней органов пищеварения и почек США (National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases).
Что выяснили учёные
Микробиом кишечника — это сообщество микроорганизмов, живущих в пищеварительном тракте. У некоторых людей он выделяет много метана, у других — совсем немного. Команда под руководством Блейка Диркса из Центра биодизайна по исследованию здоровья через микробиом (Biodesign Center for Health Through Microbiomes) показала, что повышенное производство метана связано с более эффективным извлечением энергии из клетчатки.
Когда микробы расщепляют клетчатку, они производят короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) — важный источник энергии. При этом выделяется водород, избыток которого может замедлить процесс ферментации. Метаногены, потребляющие водород и выделяющие метан, поддерживают баланс в кишечной среде и способствуют более полному извлечению энергии из пищи.
Как проходил эксперимент
В исследовании участники проходили два типа диеты: одна состояла из сильно переработанных, малоклетчаточных продуктов, другая — из цельных и богатых клетчаткой. Соотношение белков, жиров и углеводов было одинаковым.
Чтобы точно измерить метаболизм, испытуемые проводили по шесть дней в герметичной комнате — «калориметре» — в центре AdventHealth. Это устройство позволяло фиксировать весь объём выделяемого метана и вычислять, сколько энергии организм реально усваивает.
Также брались анализы крови и кала для оценки активности микробов и количества усвоенных калорий.
Результаты показали, что при питании богатой клетчаткой диетой большинство участников усваивали меньше калорий, чем при обработанной пище. Однако у тех, кто выделял больше метана, усвоение энергии из клетчатки было выше.
Что говорят исследователи
«Это открытие показывает, что люди на одной и той же диете могут реагировать по-разному — отчасти из-за различий в составе их микробиома», — отметил Блейк Диркс.
Руководитель проекта Рози Краймальник-Браун добавила: «Человеческий организм сам не производит метан — это делают только микробы. Поэтому метан можно рассматривать как биомаркер эффективной работы микробов, вырабатывающих короткоцепочечные жирные кислоты».
Соавтор исследования Карен Корбин из AdventHealth подчеркнула важность объединения микробиологического анализа с точными измерениями обмена веществ: «Сочетание микробной экологии и клинической физиологии позволило нам получить результаты, которые ранее были невозможны».
Что это значит
Работа показывает, что состав микробиома влияет на то, как организм извлекает энергию из пищи. В будущем такие знания могут помочь создавать персонализированные диеты, адаптированные под микробные особенности каждого человека.
Хотя исследование не было направлено на снижение веса, некоторые участники немного похудели на диете с высоким содержанием клетчатки. Учёные планируют изучить, как метаногены могут влиять на эффективность программ питания и на метаболизм у людей с ожирением или диабетом.
«Наши данные подтверждают: микробиом у каждого уникален, и это нужно учитывать при разработке диет и терапевтических подходов», — заключила Краймальник-Браун.
Источник
- Blake Dirks, Taylor L Davis, Elvis A Carnero, Karen D Corbin, Steven R Smith, Bruce E Rittmann, Rosa Krajmalnik-Brown. Methanogenesis associated with altered microbial production of short-chain fatty acids and human-host metabolizable energy. The ISME Journal, 2025; 19 (1) DOI: 10.1093/ismejo/wraf103
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики ООО «ВеронаМед» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей.
E-mail для связи – xuslan@yandex.ru;
