Mapowanie mikrobiomów w celu poprawy ilości, jakości i bezpieczeństwa dostępnego pożywienia
Znaczny wpływ mikrobiomu (definiowanego jako materiał genetyczny wszystkich organizmów żyjących w ciele człowieka) na rozwój ludzkiego organizmu, naszą odporność i odżywianie spowodował wyraźny wzrost uwagi, jaką poświęca się w ostatnich latach temu tematowi. Zwiększone zainteresowanie społeczne fermentacją żywności, wynikające z jej potencjalnie dobroczynnego wpływu na stan układu trawiennego, sprawia, że mikrobiom jelita oraz jego znaczenie dla ogólnego stanu zdrowia człowieka stanowią w ostatnim czasie szczególnie interesujący temat badań naukowych i medycznych. Fermentacja żywności i napojów odbywa się w warunkach kontrolowanego wzrostu bakterii i przekształcania właściwości składników pokarmowych w wyniku działań enzymatycznych. Większość żywności powstającej na drodze fermentacji, na przykład jogurty, kefiry, kombucza czy kiszona kapusta, zawiera probiotyki. Są to „żywe mikroorganizmy, które – podawane w odpowiednich ilościach – przynoszą korzyści organizmowi gospodarza”, jak czytamy w definicji stosowanej przez Międzynarodowe Towarzystwo Naukowe ds. Probiotyków i Prebiotyków. Bakterie fermentacji mlekowej mają kluczowe znaczenie w produkcji sfermentowanej żywności. Właściwości probiotyczne przypisuje się kilku szczepom, z których najpopularniejsze należą do rodzaju Lactobacillus. Ile z nich rzeczywiście dociera do jelita i staje się częścią mikrobiomu? Grupa naukowców korzystających ze wsparcia w ramach finansowanego przez UE projektu MASTER starała się znaleźć odpowiedź na to pytanie. W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Communications” czytamy, że „sfermentowana żywność może rzeczywiście być traktowana jako potencjalne źródło bakterii fermentacji mlekowej dla mikrobiomu jelita”. Autorzy przeprowadzili zakrojoną na szeroką skalę metaanalizę mikrobiomów w pokarmach oraz poszczególnych obszarach organizmu człowieka, aby zbadać występowanie i zróżnicowanie gatunków bakterii fermentacji mlekowej w ludzkim mikrobiomie oraz określić, w jakim stopniu pokrywają się one z gatunkami i szczepami tych bakterii występującymi w żywności”. Jak wyjaśniono w artykule opublikowanym przez koordynatora projektu MASTER, Organ ds. Rolnictwa i Rozwoju Żywności Teagasc: „rekonstrukcja genomów bakterii fermentacji mlekowej została przeprowadzona na bazie około 300 próbek pokarmów oraz niemalże 10 000 próbek ludzkiego kału pobranych na różnych kontynentach; na tej podstawie zbudowano rozkład zawartości różnych bakterii fermentacji mlekowej w ludzkim organizmie z uwzględnieniem pochodzenia geograficznego człowieka, jego wieku i stylu życia”. W tym samym artykule czytamy: „Liczebność bakterii fermentacji mlekowej w ludzkim kale jest względnie niewielka, a ich występowanie zależy od wieku badanego, jego stylu życia i obszaru, na którym mieszka. Najczęstsze w próbkach kału bakterie fermentacji mlekowej to Streptococcus thermophilus i Lactococcus lactis, występujące powszechnie w jogurtach i serach”.
Z korzyścią dla zdrowia
Naukowcy porównali także sekwencje DNA około 3 000 genomów bakterii fermentacji mlekowej „i analiza wykazała duży poziom podobieństwa bakterii fermentacji mlekowej pochodzących z żywności do tych znajdowanych w ludzkich jelitach. Odkrycie to sugeruje, że spożywanie pokarmów zawierających znaczne ilości tych bakterii może wzbogacić florę bakteryjną ludzkiego jelita o potencjalnie probiotyczne mikroorganizmy”. W tym samym komunikacie prof. Danilo Ercolini, główny autor artykułu w czasopiśmie „Nature Communications”, stwierdza: „Wyniki, które uzyskaliśmy, potwierdzają hipotezę, że pożywienie jest głównym źródłem bakterii fermentacji mlekowej dla mikrobiomu jelita. W naszych badaniach można znaleźć także wskazówki dotyczące metodologii wdrażania nowoczesnych strategii w zakresie śledzenia życia probiotyków i innych bakterii fermentacji mlekowej pochodzących z pokarmów i/lub suplementów diety na całej drodze prowadzącej do organizmu człowieka”. Na koniec dodaje: „Ich wyniki wskazują nowe kierunki badań nad pokarmami potencjalnie korzystnymi dla zdrowia”. Projekt MASTER (Microbiome Applications for Sustainable food systems through Technologies and EnteRprise) będzie prowadzony do stycznia 2023 roku. W jego ramach korzysta się z technik eksploracji danych i opracowuje narzędzia obsługi dużych zbiorów danych, które – jak czytamy w podsumowaniu na stronie projektu – „pozwolą wskazać zależności łączące mikrobiomy zlokalizowane na różnych etapach łańcuchów pokarmowych”, a następnie na tej podstawie opracować „metody zastosowania, które promują zrównoważone rozwiązania i zasady zamkniętego obiegu oraz przyczyniają się do lepszego gospodarowania odpadami i łagodzenia zmiany klimatu”. Więcej informacji: strona projektu MASTER
Słowa kluczowe
MASTER, mikrobiom, sfermentowana żywność, probiotyki, jelito
