Изследователи от Arizona State University са разработили математически модел, според който чревните микроби участват в това колко енергия усвояваме от храната; работата е публикувана в списание PLOS One. Темата е най-важна за хората, които следят храненето и метаболизма си, и за изследователите на тези процеси — не е причина останалите да преизчисляват всяка хапка. Калориите върху опаковката дават стандартна оценка, но не измерват какво точно усвоява конкретният човек.
Как чревните бактерии влияят върху усвояването на калории
Екипът от Arizona State University създава модел, наречен DAMM — съкращение от digestion, absorption and microbial metabolism, или храносмилане, усвояване и микробен метаболизъм. Той проследява как храната преминава през храносмилателния тракт, колко енергия се усвоява в горната му част и какво остава за преработване от микробите в дебелото черво.
Причината това да има значение е, че част от хранителния материал, който не се усвоява по-рано, може да бъде разградена от чревните микроорганизми. При този процес се образуват късоверижни мастни киселини. Част от тях преминават в кръвта и могат да бъдат използвани от организма като енергиен източник.
Етикетът не е лично измерване. Традиционният метод за изчисляване на калориите използва средни стойности за мазнини, въглехидрати и белтъчини. Според авторите той не описва напълно как различните храни се обработват от човешкото тяло и чревните микроби.
Как е направено изследването
Екипът е изградил DAMM върху данни от по-ранно контролирано изследване на хранителни режими и е сравнил прогнозите на модела с измерванията от него. В клиничната част здрави възрастни следвали един от два внимателно планирани режима: единият съдържал повече фибри и устойчиво нишесте, а другият наподобявал типично западно хранене и включвал по-малко от тях.
Устойчивото нишесте е вид въглехидрат, който до голяма степен преминава през тънкото черво без да бъде разградeн и достига дебелото черво, където микробите могат да го използват. В предоставения новинарски материал не са посочени броят на участниците, продължителността на режима или начинът, по който хората са разпределени между групите. Не е дадена и информация за финансирането на изследването.
Моделът обхваща няколко етапа:
- изчислява енергията от белтъчини, въглехидрати и мазнини, усвоена в горната част на храносмилателния тракт;
- проследява остатъчния материал и микробното му разграждане в дебелото черво;
- отчита образуването и усвояването на късоверижни мастни киселини, както и производството на метан от определени микроорганизми.
Прочетете още
10 минути движение дневно и по-дълбок сън
Какво показват числата
В контролираното хранително изследване хората на западния режим усвоили средно около 116 калории повече на ден от участниците на богатия на фибри режим. Последните не съобщили, че се чувстват по-гладни. Това е наблюдение в рамките на конкретното изследване, а не обещание, че добавянето на фибри само по себе си ще доведе до определена промяна при всеки човек.
Според изчисленията на DAMM късоверижните мастни киселини, усвоени от дебелото черво, осигурявали средно около 140 калории дневно — приблизително 7,4% от използваемата енергия от храната. Моделът оценил, че около 85% от тази енергия идва от горната, а близо 15% — от долната част на храносмилателния тракт.
Повече фибри в менюто означавали повече материал за микробите и по-високо производство на късоверижни мастни киселини. В същото време участниците на този режим усвоили по-малко общи калории. Това не е противоречие: микробите могат да произведат усвоима енергия, но резултатът зависи и от това колко енергия е усвоена по-рано и колко материал напуска тялото като отпадък.
Когато екипът сравнил оценките с реалните измервания, прогнозите на DAMM били по-близо до наблюдаваното усвояване на калории от тези на традиционния метод Atwater. Според новината конвенционалният метод обикновено подценявал усвоената енергия при участниците.
Какво още не знаем за DAMM
Моделът съчетава човешкото храносмилане с микробния метаболизъм и съвпада с резултати от конкретно контролирано хранително изследване. Това обаче не доказва, че микробите сами причиняват разликата в усвоените калории или че същият резултат ще се повтори при всички хора и хранителни режими. Самите автори очакват моделът да се развива с натрупването на нови знания.
Това засега е изследователски инструмент. В съобщението се посочва, че подходът може в бъдеще да помогне за по-добро разбиране на затлъстяването, диабета и други метаболитни състояния, както и за създаване на персонализирани хранителни планове. Но засега DAMM не е готов метод за изготвяне на индивидуална диета. Резултатите се отнасят до конкретно изследване и математическо моделиране, а не до универсална препоръка.
Работата е на Taylor L. Davis, Blake Dirks, Elvis A. Carnero, Karen D. Corbin, Steven R. Smith, Andrew Marcus, Rosa Krajmalnik-Brown и Bruce E. Rittmann от Arizona State University, със сътрудници от AdventHealth Translational Research Institute. Според професор Rosa Krajmalnik-Brown храносмилането е взаимодействие между човешкото тяло и микроорганизмите в червата. В случая моделът се опитва да го измери — не да превърне етикета на храната в гадателска топка.