Пребиотики — чем на самом деле вы кормите бактерии, которые управляют вашим здоровьем?

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

Результаты: Данные исследований, включённых в этот обзор, свидетельствуют о пребиотическом воздействии ITF на кишечную микробиоту: они способствуют увеличению численности Bifidobacterium, Lactobacillus и Faecalibacterium prausnitzii. К полезным эффектам, отмеченным после употребления ITF, относятся улучшение барьерной функции кишечника и опорожнения кишечника, повышение чувствительности к инсулину, снижение уровня триглицеридов и улучшение липидного профиля, усиление всасывания кальция и магния и повышение чувства сытости. Хотя есть данные о различиях в эффекте ITF в зависимости от длины цепи, отсутствие прямых сравнений и подробных описаний физико-химических свойств не позволяет сделать выводы по результатам клинических исследований на людях.

Цель исследования: По сравнению со здоровыми людьми, микробиота кишечника при диабете 2-го типа имеет ряд неблагоприятных особенностей, которые могут ухудшать регуляцию уровня глюкозы. Целью этого исследования была оценка пребиотического воздействия 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 был бифидогенный эффект: сильнее всего увеличилось число операционных таксономических единиц (OTU) Bifidobacterium adolescentis, за которыми следовали OTU Bacteroides. После употребления пребиотика концентрация общих SCFA, уксусной и пропионовой кислот в кале была значительно выше, чем после плацебо. Пребиотическое пищевое волокно не повлияло на концентрацию масляной кислоты и общее разнообразие микробов. Шестинедельный приём фруктанов инулинового типа оказал значимый бифидогенный эффект и повысил концентрацию SCFA в кале, не изменив разнообразие кишечных микробов. Полученные результаты позволяют предположить, что фруктаны инулинового типа умеренно способны улучшать состав микробиоты кишечника и усиливать микробную ферментацию при диабете 2-го типа.

Цель исследования: Дисбиоз кишечника, возникающий из-за изменения взаимодействия хозяина и микробов, может усиливать системное воспаление, вызванное ожирением. Воздействие на кишечную микробиоту с помощью пребиотика 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: Оценили 143 детей, для которых имелись данные о численности таксонов и функциональных путей. В группе инулина наблюдалось значительное увеличение альфа-разнообразия. По сравнению с другими группами инулин существенно повысил численность Bifidobacterium, Blautia, Megasphaera и нескольких бактерий, вырабатывающих бутират, в том числе Agathobacter, Eubacterium coprostanoligenes и Subdoligranulum. В группе инулина выявили значимые различия в функциональных путях протеасомы и метаболизма 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 позволяет предположить, что он способен создавать благоприятное взаимодействие кишечной микробиоты с физиологическими процессами организма.

Цель исследования: Вопреки давно принятому требованию вызывать избирательный (то есть бифидогенный) эффект, недавние данные свидетельствуют, что пребиотические вмешательства приводят к изменениям всей экосистемы микробиоты. Однако этот процесс пока не получил всестороннего описания.

Результаты: Хотя употребление инулина не привело к значимым изменениям профилей метаболитов кала, наш анализ выявил умеренное влияние на общий состав микробиоты и конкретные изменения относительной численности Anaerostipes, Bilophila и Bifidobacterium, вызванные инулином. Наблюдавшееся после употребления инулина снижение численности Bilophila 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 всю микробную экосистему толстой кишки показал, что этот эффект связан именно с тремя родами бактерий. Один из них — Bilophila — представляет собой перспективную новую цель для механистических исследований.

Цель исследования: Воздействие на кишечную микробиоту с помощью пребиотиков — перспективная стратегия борьбы с метаболическими заболеваниями. Однако клиническое влияние на углеводный обмен у разных групп людей остаётся неясным. В этом исследовании мы провели рандомизированное двойное слепое испытание, чтобы оценить влияние инулина и фруктоолигосахаридов (FOS) на углеводный обмен у взрослых с избыточным весом или ожирением и у здоровых взрослых.

Результаты: Плацебо не повлияло на углеводный обмен 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. В свою очередь, FOS значительно снизили HCY (d Коэна = 0,72, p = 0,023), но не улучшили показатели углеводного обмена 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 углеводного обмена. 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: Пребиотик инулин улучшает метаболические нарушения, связанные с ожирением, однако его клиническая эффективность существенно различается у разных людей. Ключевые микробы, взаимодействия между видами и последующие эффекторные пути, определяющие различия в ответе на инулин, пока изучены недостаточно.

Результаты: Бутират обеспечивал защиту, укрепляя барьерную функцию кишечника, активируя секрецию GLP-1/PYY и подавляя 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 клинически применимого прогностического индекса и целевой стратегии вмешательства.

Цель исследования: Быстро ферментируемые пребиотические субстраты занимают противоречивое место в питании человека. В исследованиях микробиома и функциональных продуктов питания в пищу и добавки включают неусвояемые углеводы с низкой молекулярной массой, такие как инулин, фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды, чтобы способствовать бифидогенному эффекту, улучшению обмена веществ и работы пищеварительного тракта.

Результаты: Быстро ферментируемые субстраты могут способствовать благоприятным реакциям микробиоты и обмена веществ у людей, которые хорошо их переносят, но у восприимчивых людей могут приводить к образованию газов, осмотическим эффектам, растяжению просвета кишечника, появлению симптомов и даже активации иммунной системы. В будущих исследованиях следует выйти за рамки оценки эффективности пребиотиков преимущественно по увеличению численности отдельных групп бактерий. Каждый субстрат следует исследовать в рамках исследований зависимости эффекта от дозы, определяя как полезные дозы, так и порог переносимости у здоровых людей и людей с клинически значимыми особенностями. Также необходимо изучать пребиотики в контексте взаимодействия организма и микробной экосистемы: выяснять, зависит ли польза не столько от максимальной стимуляции микробиоты, сколько от поддержания контролируемого, локализованного и клинически переносимого микробиома.