Az emberi bélrendszerben élő mikrobák dzsungelében akad egy különleges, kevéssé ismert mikroorganizmus, amely metánt termel. Ez a metánképző mikróba szerepet játszhat abban, hogy mennyi kalóriát nyerünk ki az elfogyasztott ételekből – derült ki az Arizona Állami Egyetem (ASU) legújabb kutatásából.
A bélmikrobióta és a metántermelés kapcsolata
A bélben élő mikrobák összességét mikrobiomnak nevezzük. Egyes emberek mikrobiomja jelentős mennyiségű metánt termel, míg másoké alig vagy egyáltalán nem. Az ASU kutatói kimutatták, hogy azok az emberek, akiknek a bélmikrobiomja sok metánt állít elő, különösen hatékonyan képesek extra energiát kinyerni a rostban gazdag étrendből.
Ez a felfedezés magyarázatot adhat arra, hogy miért nyerünk eltérő mennyiségű kalóriát ugyanabból az ételből, amely eljut a vastagbélbe. Fontos azonban hangsúlyozni, hogy nem a rostban gazdag étrend a „bűnös” az eltérő kalóriafelszívódásban: a nyugati típusú, feldolgozott élelmiszerekből általában több kalóriát veszünk fel, függetlenül attól, hogy mennyi metán termelődik a bélben.
Metántermelők és hatékony energiahasznosítás
A tanulmány szerint a metánt termelő mikrobák – más néven metanogének – jelenléte összefüggésbe hozható egy hatékonyabb mikrobiommal és nagyobb energiafelszívódással az elfogyasztott táplálékból. Ez azt jelenti, hogy ezek a mikrobák segíthetnek abban, hogy szervezetünk jobban hasznosítsa az ételben rejlő energiát.
Ősi szövetségesek: a metanogének szerepe az emberi evolúcióban
A kutatók feltételezik, hogy a metanogének kölcsönösen előnyös kapcsolatban állhatnak azokkal a mikrobákkal, amelyek rövid láncú zsírsavakat állítanak elő – ezek fontos energiaforrások az emberi szervezet számára. Bár további vizsgálatok szükségesek ennek megerősítésére, elképzelhető, hogy ezek a mikrobák kulcsszerepet játszottak őseink túlélésében.
„Ha belegondolunk őseink étrendjébe, amely főként teljes értékű ételekből állt, valószínűleg a metanogének létfontosságú tagjai voltak mikrobiomjuknak. Segítettek abban, hogy minél több energiát nyerjenek ki korlátozott erőforrásaikból” – magyarázza Blake Dirks, az ASU doktori hallgatója és a tanulmány vezető szerzője.
A mikrobiom és az emésztés folyamata
A mikrobiom egyik fő feladata az étel emésztése. A mikrobák fermentálják a rostokat rövid láncú zsírsavakká (SCFA), amelyeket a szervezet energiaforrásként használ fel. E folyamat során hidrogén keletkezik, amely túlzott mennyiségben gátolja a fermentációt. Más mikrobák azonban segítenek eltávolítani ezt a hidrogént.
A metanogének hidrogénfogyasztók: elfogyasztják a hidrogént és közben metánt termelnek – ők az egyetlen olyan mikrobák, amelyek képesek erre. „Az emberi test maga nem termel metánt; ezt kizárólag a mikrobák teszik. Ezért javasoltuk, hogy a metán jelenléte biomarkerként szolgálhat az aktív rövid láncú zsírsav-termelésre” – mondja Rosy Krajmalnik-Brown, a tanulmány társszerzője és az ASU Biodesign Center for Health Through Microbiomes igazgatója.
Kísérleti módszerek és eredmények
A kutatás során minden résztvevő kétféle étrendet kapott: egy alacsony rosttartalmú, feldolgozott élelmiszereket tartalmazó diétát és egy magas rosttartalmú, teljes értékű ételekre épülő étrendet. Mindkét diéta ugyanannyi szénhidrátot, fehérjét és zsírt tartalmazott.
Az ASU kutatói együttműködtek az AdventHealth Translational Research Institute szakembereivel egy különleges kísérleti környezet létrehozásában: hat napon át minden résztvevő egy légmentesen zárt, hotelhez hasonló szobában tartózkodott (ún. whole-room kaloriméter), amely folyamatosan mérte anyagcseréjüket és metánkibocsátásukat.
Ez az innovatív mérési módszer lehetővé tette nemcsak a kilélegzett levegőből származó metán mérését, hanem azt is, hogy figyelembe vegyék a gáz formájában távozó metánt is – így sokkal pontosabb képet kaptak a mikrobiális aktivitásról.
Egyéni különbségek és személyre szabott táplálkozás
A kutatás eredményei rámutatnak arra is, hogy ugyanazon étrendre adott válaszok jelentősen eltérhetnek emberekként – részben éppen azért, mert bélmikrobiomjuk összetétele különböző. Ez fontos üzenet lehet személyre szabott táplálkozási stratégiák kidolgozásához.
„A tanulmány résztvevői viszonylag egészségesek voltak. Érdemes lenne megvizsgálni más populációk reakcióit is – például elhízott vagy cukorbeteg emberekét” – teszi hozzá Blake Dirks.
Bár nem volt céljuk fogyást elérniük a kísérlet alatt résztvevőknek, néhányan mégis fogytak valamennyit magas rosttartalmú étrenden. A kutatócsoport kíváncsi arra is, hogyan befolyásolják majd ezek a metanogének egy tudatosan fogyókúrás diéta hatékonyságát.
Következtetések és jövőbeli irányok
- A bélmikrobiom összetétele jelentős szerepet játszik abban, hogyan hasznosítjuk az elfogyasztott táplálék energiáját.
- A metántermelő mikrobák jelenléte hatékonyabb energiafelszívódást eredményezhet különösen rostban gazdag étrenden.
- Eredmények megalapozhatják személyre szabott táplálkozási ajánlások kidolgozását és új terápiás megközelítéseket hozhatnak létre anyagcsere-betegségek kezelésében.
- További kutatások szükségesek ahhoz, hogy pontosabban megértsük ezen mikrobák kölcsönhatását más bélbaktériumokkal és hatásukat különböző egészségi állapotokra.
Kutatói háttér és finanszírozás
A tanulmány vezető szerzője Blake Dirks volt, aki az ASU Biodesign Center for Health Through Microbiomes doktori hallgatója. A projektben közreműködött továbbá Rosy Krajmalnik-Brown igazgató és Bruce Rittmann professzor valamint Taylor Davis doktori hallgató is.
A kutatást az Egyesült Államok Nemzeti Diabetes-, Emésztési- és Vesebetegségek Intézete (National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases) finanszírozta.
Összegzés
Az ASU legfrissebb kutatása új fényt vet arra, milyen komplex módon befolyásolja bélmikrobiomunk összetétele anyagcserénket és kalóriafelvételünket. A metántermelő mikrobák szerepe kiemelkedően fontos lehet abban, hogy testünk hogyan hasznosítja az ételeket – különösen akkor, ha azok magas rosttartalmúak. Ezek az eredmények hozzájárulhatnak ahhoz is, hogy személyre szabottabb étrendi ajánlásokat dolgozzunk ki egészségünk megőrzése érdekében.
Forrás: https://news.asu.edu/20250611-health-and-medicine-your-gut-microbiome-calorie-super-harvester
