Παρόμοια με τον τρόπο που τα βακτήρια μετατρέπουν το γάλα σε γιαούρτι ή το λάχανο σε ξινολάχανο, δισεκατομμύρια μικρόβια ζυμώνουν άπεπτη τροφή στο ανθρώπινο έντερο -παράγοντας παράλληλα χρήσιμα υποπροϊόντα για τους ξενιστές τους.
Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2025 στο περιοδικό Cell παρουσιάζει μια ακριβέστερη μέθοδο υπολογισμού της ποσότητας αυτών των «προϊόντων ζύμωσης», συγκεκριμένα των λιπαρών οξέων βραχείας αλυσίδας, τα οποία μπορούν να επηρεάσουν ένα εύρος συστημάτων στον άνθρωπο. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτά τα προϊόντα συμβάλλουν κατά 2-5% στην ημερήσια ενεργειακή δαπάνη ενός ατόμου που ακολουθεί δυτική διατροφή. Αν και το ποσοστό φαίνεται μικρό, η ενεργειακή αυτή συμβολή ανέρχεται στο 10% για άτομα που ακολουθούν μη δυτικές διατροφές, οι οποίες βασίζονται περισσότερο σε σύνθετους υδατάνθρακες και λιγότερο σε υπερ-επεξεργασμένα τρόφιμα.
«Εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το τι τρώμε», δήλωσε ο Jonas Cremer, συν-αντίστοιχος συγγραφέας της μελέτης και επίκουρος καθηγητής βιολογίας στη Σχολή Ανθρωπιστικών Επιστημών και Επιστημών του Στάνφορντ. «Ποσοτικοποιώντας τις διακυμάνσεις στη διατροφή και τον βακτηριακό μεταβολισμό, καταφέραμε να εκτιμήσουμε όχι μόνο έναν πρόχειρο αριθμό αλλά και το εύρος, καθώς και τον τρόπο με τον οποίο αυτή η ενεργειακή συμβολή αλλάζει ανάλογα με τη διατροφή».
Το ανθρώπινο σώμα χρησιμοποιεί τη συντριπτική πλειονότητα των λιπαρών οξέων που παράγονται από τα μικρόβια του εντέρου: περισσότερο από 90%, σύμφωνα με τη μελέτη. Λιγότερο από 10% χάνεται μέσω των ανθρώπινων αποβλήτων. Επιπλέον, η σύνθεση των μικροβιακών ειδών του εντέρου δεν επηρέασε την ποσότητα των παραγόμενων λιπαρών οξέων, αν και ο τύπος άλλαξε – ένα πεδίο για περαιτέρω έρευνα.
Για την ποσότητα και μόνο, αυτό που είχε μεγαλύτερη σημασία ήταν η είσοδος στο σύστημα: με άλλα λόγια, το είδος της τροφής που κατανάλωναν οι άνθρωποι.
Δεδομένου ότι το παχύ έντερο είναι ένα περιβάλλον χωρίς οξυγόνο, τα μικρόβια πρέπει να πραγματοποιούν ζύμωση για να διασπάσουν την άπεπτη τροφή. Όταν το κάνουν αυτό σε σύνθετους υδατάνθρακες –που βρίσκονται σε τρόφιμα όπως το πλιγούρι βρώμης, τα αμυλούχα λαχανικά και τα όσπρια– τα μικρόβια παράγουν τα λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας ως υποπροϊόν: κυρίως οξικό, προπιονικό και βουτυρικό οξύ. Το ανθρώπινο σώμα μπορεί στη συνέχεια να απορροφήσει αυτά τα προϊόντα ζύμωσης από το παχύ έντερο και να τα συνδυάσει με οξυγόνο για να τα χρησιμοποιήσει ως ενέργεια.
Αν και αυτά τα λιπαρά οξέα είναι γνωστό ότι επηρεάζουν το πεπτικό, το μεταβολικό και το ανοσοποιητικό σύστημα του ανθρώπου, το μικροβίωμα του εντέρου είναι εξαιρετικά πολύπλοκο και πολλά σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας αυτής της διαδικασίας παραμένουν άγνωστα. Η ακριβής ποσοτικοποίηση αυτών των λιπαρών οξέων αποτελεί ένα κρίσιμο βήμα για την καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ του μικροβιώματος του εντέρου και της ανθρώπινης υγείας, δήλωσε ο Cremer.
Για να εξαγάγουν αυτούς τους αριθμούς, οι ερευνητές μελέτησαν αρχικά την αποτελεσματικότητα της μικροβιακής ζύμωσης στο εργαστήριο. Παρακολουθώντας την ανάπτυξη και τον μεταβολισμό των κυριότερων μικροβίων του εντέρου με την πάροδο του χρόνου, προσδιόρισαν την ποσότητα των υδατανθράκων που καταναλώνουν και των προϊόντων ζύμωσης που απελευθερώνουν. Βασιζόμενοι σε αυτούς τους αριθμούς, ανέλυσαν τη σύνθεση της διατροφής για να προσδιορίσουν την ημερήσια ποσότητα προϊόντων ζύμωσης που παρέχονται από τα μικρόβια του εντέρου του ξενιστή.
Οι ερευνητές ενσωμάτωσαν δεδομένα από διάφορες μελέτες διατροφής και υγείας για να προσδιορίσουν τις διακυμάνσεις της διατροφής, συμπεριλαμβανομένης μιας μελέτης αναφοράς στο Ηνωμένο Βασίλειο που πραγματοποιήθηκε τη δεκαετία του 1970 και πιο πρόσφατων δεδομένων σύνθεσης διατροφής στις ΗΠΑ από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Οι ερευνητές συνέκριναν αυτά τα αποτελέσματα με δεδομένα από τους Χάτζα, μια ομάδα κυνηγών-τροφοσυλλεκτών στην Τανζανία, των οποίων η διατροφή μοιάζει περισσότερο με αυτό που κατανάλωναν οι άνθρωποι για αιώνες πριν από τη σύγχρονη εποχή.
Επιπλέον, οι ερευνητές ανέλυσαν την ανταλλαγή προϊόντων ζύμωσης σε ποντίκια, η οποία επικύρωσε το σύστημα μέτρησής τους. Διαπίστωσαν, ωστόσο, ότι τα ποντίκια αντλούν τουλάχιστον το 20% της ενέργειάς τους από αυτά τα προϊόντα ζύμωσης – έναν πολύ υψηλότερο ρυθμό από ό,τι οι άνθρωποι. Η χρήση ποντικιών στην έρευνα του μικροβιώματος είναι εξαιρετικά πολύτιμη, σημείωσαν οι συγγραφείς, αλλά οι επιστήμονες θα πρέπει να λαμβάνουν υπόψη αυτή τη διαφορά.
Το νέο σύστημα ποσοτικοποίησης που περιγράφεται σε αυτή τη μελέτη θα πρέπει να επιτρέψει στους ερευνητές να απαντήσουν σε νέα ερωτήματα, δήλωσε ο Cremer, και η ομάδα του εργάζεται επί του παρόντος για να κατανοήσει τι συμβαίνει όταν τα μικρόβια του εντέρου επεξεργάζονται πρωτεΐνες.
«Ολοένα και περισσότερο στις δυτικές διατροφές, η κατανάλωση πρωτεΐνης αυξάνεται», δήλωσε. «Η πρωτεΐνη δεν είναι τόσο σημαντική για τα προϊόντα ζύμωσης, αλλά υπάρχει μια δυνατότητα να επηρεάσει την ανθρώπινη υγεία, επειδή η βακτηριακή χρήση της πρωτεΐνης μπορεί να απελευθερώσει πολλές τοξίνες».
