Инулин и пребиотики — чем кормить полезные бактерии?

Цель исследования: Фруктаны инулинового типа (ITF), включая короткоцепочечные фруктоолигосахариды (scFOS), олигофруктозу и инулин, — это широко используемые пищевые волокна, которые обычно считают пребиотиками, поскольку кишечная микробиота избирательно использует их, обеспечивая пользу для здоровья.

Результаты: Данные исследований, включённых в этот обзор, позволяют предположить, что ITF оказывают пребиотическое действие на кишечную микробиоту, увеличивая численность Bifidobacterium, Lactobacillus и Faecalibacterium prausnitzii. Среди полезных эффектов для здоровья, отмеченных после употребления ITF, — улучшение барьерной функции кишечника и опорожнения кишечника, повышение чувствительности к инсулину, снижение уровня триглицеридов и улучшение липидного профиля, повышение всасывания кальция и магния, а также усиление чувства сытости. Хотя есть некоторые данные о различиях в эффектах ITF в зависимости от длины цепи, отсутствие прямых сравнений и подробных описаний физико-химических свойств не позволяет сделать выводы на основе клинических исследований с участием людей.

Цель исследования: По сравнению со здоровыми людьми микробиота кишечника при диабете 2-го типа имеет несколько неблагоприятных особенностей, которые могут нарушать регуляцию уровня глюкозы. Целью этого исследования было оценить пребиотическое действие фруктанов инулинового типа на микробиоту кала и короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) у пациентов с диабетом 2-го типа.

Результаты: Приём фруктанов инулинового типа вызвал умеренные изменения состава микробиоты кала (1,5%, p = 0,045). Наиболее выраженным оказался бифидогенный эффект: сильнее всего увеличилось количество операционных таксономических единиц (OTU) Bifidobacterium adolescentis, затем — OTU Bacteroides. После употребления пребиотика концентрации общих SCFA, уксусной и пропионовой кислот в кале были значительно выше, чем после плацебо. Пребиотическая клетчатка не повлияла на концентрацию масляной кислоты или общее разнообразие микробов. Шестинедельный приём фруктанов инулинового типа оказал значительный бифидогенный эффект и повысил концентрацию SCFA в кале, не изменив разнообразие кишечных микробов. Полученные результаты указывают на умеренный потенциал фруктанов инулинового типа улучшать состав кишечной микробиоты и усиливать микробную ферментацию при диабете 2-го типа.

Цель исследования: Дисбиоз кишечника, возникший вследствие изменения взаимодействия между организмом и микробами, может усиливать системное воспаление, вызванное ожирением. Воздействие на кишечную микробиоту с помощью пребиотического инулина может обратить метаболические нарушения и улучшить состояние при ожирении. Целью этого исследования было выяснить, улучшает ли приём инулина кишечную микробиоту и функциональные микробные пути у детей с ожирением.

Результаты: Были обследованы 143 ребёнка, для которых имелись данные о таксономическом составе и численности функциональных путей. В группе инулина наблюдалось значительное увеличение альфа-разнообразия. По сравнению с другими группами приём инулина заметно увеличил численность Bifidobacterium, Blautia, Megasphaera и нескольких бактерий, вырабатывающих бутират, включая Agathobacter, Eubacterium coprostanoligenes и Subdoligranulum. В группе инулина наблюдалось значимое изменение функциональных путей, связанных с протеасомой и обменом рибофлавина. Эти изменения коррелировали с клиническими и метаболическими показателями только в группе инулина. Приём инулина значительно повысил разнообразие кишечных бактерий и улучшил дисбиоз кишечной микробиоты у детей с ожирением. Воздействие инулина на функциональные пути указывает на его потенциал способствовать полезному взаимодействию между кишечной микробиотой и физиологией организма.

Цель исследования: Вопреки долгое время считавшемуся необходимым условию — избирательному (то есть бифидогенному) воздействию — новые данные указывают, что приём пребиотиков приводит к изменениям всей экосистемы микробиоты. Однако полного описания этого процесса пока нет.

Результаты: Хотя профиль метаболитов кала существенно не изменился после употребления инулина, анализ выявил умеренное влияние на общий состав микробиоты и специфические изменения относительной численности Anaerostipes, Bilophila и Bifidobacterium, вызванные инулином. Наблюдаемое снижение численности Bilophila после употребления инулина было связано как с более мягким стулом, так и с благоприятными изменениями показателей качества жизни, связанных с запорами. Анализ влияния пищевого вмешательства с пребиотическими фруктанами инулинового типа на микробиоту толстой кишки в масштабе всей экосистемы показал, что эффект связан именно с тремя родами бактерий; один из них — Bilophila — представляет собой перспективную новую мишень для механистических исследований.

Цель исследования: Воздействие на кишечную микробиоту с помощью пребиотиков — перспективная стратегия борьбы с метаболическими заболеваниями. Однако клинические эффекты в отношении обмена глюкозы в разных группах населения остаются неясными. В этом исследовании мы провели рандомизированное двойное слепое исследование, чтобы изучить влияние инулина и фруктоолигосахаридов (FOS) на обмен глюкозы у взрослых с избыточным весом или ожирением и у здоровых взрослых.

Результаты: Плацебо не повлияло на обмен глюкозы или кишечную микробиоту. У людей с избыточным весом или ожирением инулин значительно снизил уровень глюкозы через 1 час (d Коэна = 0,71, p = 0,041) и 2 часа (d Коэна = 0,73, p = 0,028) во время перорального теста на толерантность к глюкозе (OGTT), повысил уровень инсулина натощак (d Коэна = 0,70, p = 0,008) и снизил уровень гомоцистеина (HCY) (d Коэна = 0,76, p = 0,014). У здоровых людей этих эффектов не наблюдалось. Напротив, FOS значительно снизили уровень HCY (d Коэна = 0,72, p = 0,023), но не улучшили показатели глюкозы ни в одной из групп. Инулин также снизил численность Ruminococcus на 72,0% (с 1,661% ± 1,501% до 0,465% ± 0,594%); это положительно коррелировало с улучшением показателей обмена глюкозы. После приёма инулина уровень пропионата значительно снизился как у людей с избыточным весом или ожирением (d Коэна = 0,89, p = 0,014), так и у здоровых участников (d Коэна = 1,19, p = 0,020).

Цель исследования: Пребиотический инулин улучшает метаболические нарушения, связанные с ожирением, однако его клиническая эффективность существенно различается у разных людей. Ключевые микробы, межвидовые взаимодействия и последующие эффекторные пути, определяющие различия в реакции, пока изучены недостаточно.

Результаты: Бутират оказывал защитное действие: укреплял барьерную функцию кишечника, активировал секрецию GLP-1/PYY и подавлял воспаление жировой ткани. Мы выявили новую антагонистическую ось D. desulfuricans—H₂S—R. intestinalis—бутират, которая механистически объясняет различия в реакции на инулин. Это даёт механистическое обоснование персонализированному питанию и поддерживает разработку прогностического индекса и целевой стратегии вмешательства, которые можно применять в клинической практике.

Цель исследования: Быстро ферментируемые пребиотические субстраты занимают противоречивое место в питании человека. В исследованиях микробиома и функциональных продуктов питания в пищу и добавки добавляют низкомолекулярные неперевариваемые углеводы, такие как инулин, фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды, чтобы способствовать росту бифидобактерий и улучшить обмен веществ и работу желудочно-кишечного тракта.

Результаты: Быстро ферментируемые субстраты могут способствовать полезным изменениям микробиоты и обмена веществ у людей, которые хорошо их переносят, но у чувствительных людей могут вызывать образование газов, осмотические эффекты, растяжение просвета кишечника, симптомы и даже активацию иммунной системы. В будущих исследованиях эффективность пребиотиков не следует оценивать главным образом по увеличению численности отдельных групп бактерий. Вместо этого каждый субстрат необходимо изучать в исследованиях «доза—эффект», устанавливая как благоприятные дозы, так и пределы переносимости для здоровых людей и клинически значимых групп. Также следует изучать пребиотики в контексте взаимодействия организма и микробиоты и выяснять, зависит ли польза не столько от максимальной стимуляции микробов, сколько от поддержания контролируемой, ограниченной определённой областью и хорошо переносимой микробиоты.