Cranberry’s voor gezonde darmen*
Prebiotica zijn niet verteerbare voedingsstoffen(vezels) die de groei van gezonde darmbacteriën promoten. Celwanden van planten bevatten veel niet verteerbare vezels maar in de celwanden van
cranberry’s zitten ook xyloglucanen en deze xyloglucanen worden door goede darmbacteriën als bifidobacteriën wel omgezet in gezonde bestanddelen, waaronder mierenzuur en duidelijk minder melkzuur, om zo te zorgen voor een gezonde
darmflora.
De studie.
(September 2017)
Cranberries may aid the gut microbiome, food scientists find
First evidence that a beneficial gut bacterium can grow when fed a carbohydrate in cranberries
Many scientists are paying new attention to prebiotics, that is, molecules we eat but cannot digest, because some may promote the growth and health of beneficial microorganisms in our intestines, says nutritional microbiologist David Sela at the University of Massachusetts Amherst. In a new study, he and colleagues report the first evidence that certain beneficial gut bacteria are able to grow when fed a carbohydrate found in cranberries and further, that they exhibit a special nontypical metabolism.
Findings could add value to future food products or lead to a new supplement based on the cranberry, of which Massachusetts is a major producer. Details appear this week in the current early online edition of Applied and Environmental Microbiology, where the editors feature it in the "Spotlight" section that calls attention to "research articles in the upcoming issue that have been deemed of significant interest."
What we eat not only nourishes us but also feeds the beneficial bacteria, the microbiome, in our intestines, Sela points out, and food scientists are increasingly interested in these less obvious benefits of food. There are thought to be as many bacterial cells in our bodies as our own human cells, he points out, "so we're basically eating for two. These gut bacteria are extremely significant to us, they really are very important. Our food makes a difference for us as well as the beneficial microbes that we carry around with us."
Further, "a lot of plant cell walls are indigestible," he explains, "and indeed we cannot digest the special sugars found in cranberry cell walls called xyloglucans. But when we eat cranberries, the xyloglucans make their way into our intestines where beneficial bacteria can break them down into useful molecules and compounds."
Using the model beneficial bacterium bifidobacteria, Sela, an expert in the human gut microbiome, and colleagues tested the hypothesis that cranberries, a research topic at UMass Amherst for more than 60 years, might be a candidate for a new supplement to boost gut health. To obtain a supply of purified xyloglucan for these experiments, not an easy task, he enlisted help from Ocean Spray, Inc., who provided the original research material, and collaborating experts David Rowley and Jiadong Sun at the University of Rhode Island (URI).
Sela and his Ph.D. student and first author Ezgi Özcan could then feed this purified plant sugar as the only carbohydrate available to the bifidobacteria living in 96-well plates in an anaerobic environment in the laboratory.
Bifidobacteria are found in adults to some degree but the highest concentrations are found in the gut microbiome of newborn, breast-fed babies, Sela says. This study provides the first evidence that certain bifidobacteria do consume xyloglucans, and the ones that do exhibit a special metabolism that is not typical. Specifically, these bifidobacteria produce formic acid while consuming xyloglucans and less lactic acid than is typically secreted.
It is not clear yet what the impacts to health are, but the authors suspect this unusual production has implications for the rest of the microbial community in the gut. "This is not traditional food science," says Sela, a food scientist who has adjunct appointments in microbiology at UMass Amherst and in microbiology and physiological systems at UMass Medical School. The work was supported by a $64,000 grant from Ocean Spray, Inc. to Sela and $25,000 from the President's Enhancement Fund at the Graduate School of the University of Massachusetts Amherst.
Sela believes that there is stronger motivation for both researchers and consumers in studying prebiotics than probiotics. "With probiotics, we are taking extra doses of beneficial bacteria that may or may not help our gut health," he explains. "But with prebiotics, we already know that we have the beneficial guys in our guts, so let's feed them! Let's give them more nutrients and things that they like."
"They make molecules and compounds that help us, or they make it to help some of the hundreds of other kinds of beneficial members of the community. They are consuming things we can't digest, or they are helping other beneficial microbes that we find it hard to introduce as probiotics, or their presence can help keep pathogens away," he adds.
"Prebiotics and probiotics might interact with our own physiology to help balance the microbiome, and we already know that when things are not in balance you can get problems like inflammation. Underlying chronic inflammation can lead to or worsen many different medical conditions. That's the health side of this kind of study of microbiology, food and health."
He suggests that their next series of studies might look at the interaction of cranberry xyloglucans with other bacterial species and strains. Sela is also interested in other cranberry molecules interacting with bifidobacteria and other members of the gut microbiome. "We also found certain genes turned on that are consistent with xyloglucan metabolism," Sela notes. "This is another good place to pursue our findings further."
Ezgi Özcan, Jiadong Sun, David C. Rowley, David A. Sela. A human gut commensal ferments cranberry carbohydrates to produce formate. Applied and Environmental Microbiology, 2017; AEM.01097-17 DOI: 10.1128/AEM.01097-17
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Cranberries kunnen de darmmicrobiome helpen, voedselwetenschappers vinden
Eerste bewijs dat een gunstige darmbacterie kan groeien wanneer een koolhydraat in veenbessen wordt gevoed
Veel wetenschappers geven nieuwe aandacht aan prebiotica, dat wil zeggen moleculen die we eten, maar kunnen niet verteren, omdat sommigen de groei en gezondheid van gunstige micro-organismen in onze darmen kunnen bevorderen, zegt voedingsbioloog David Sela aan de Universiteit van Massachusetts Amherst. In een nieuwe studie rapporteren hij en collega's het eerste bewijs dat bepaalde positieve darmbacteriën kunnen groeien wanneer ze een koolhydraat bevinden in veenbessen en verder, dat ze een speciaal niet-typisch metabolisme vertonen.
Bevindingen kunnen waarde toevoegen voor toekomstige voedingsmiddelen of leiden tot een nieuw supplement op basis van de veenbes, waarvan Massachusetts een belangrijke producent is. Details verschijnen deze week in de huidige vroege online editie van Applied and Environmental Microbiology, waar de redactie het in de "Spotlight" sectie bevat die aandacht vestigt op "onderzoeksartikelen in het komende probleem dat van belang is geacht".
Wat we eten, voedt ons niet alleen, maar voedt ook de voordelige bacteriën, de microbiome, in onze darm, Sela, en voedselwetenschappers zijn steeds meer geïnteresseerd in deze minder voor de hand liggende voordelen van voedsel. Er wordt gedacht dat er zoveel bacteriecellen in onze lichamen zijn als onze eigen menselijke cellen, wijst hij erop, "dus we zijn eigenlijk voor twee aan het eten. Deze bacteriën zijn zeer belangrijk voor ons, ze zijn echt heel belangrijk. een verschil voor ons evenals de gunstige microben die we met ons dragen. "
Bovendien zijn veel plantencelwanden onverdichtbaar, "verklaart hij." En inderdaad kunnen we de speciale suikers die in cranberrycelmuren genaamd xyloglucans worden genoemd, verteren. Maar als we veenbessen eten, komen de xyloglucanen in onze darmen, waar nuttige bacteriën kan ze in bruikbare moleculen en verbindingen verdelen. "
Met behulp van de modelbeschermde bacterie bifidobacteriën, keek Sela, een expert in de humane darmmicrobioom, en collega's de hypothese dat cranberries, een onderzoeksonderwerp bij UMass Amherst voor meer dan 60 jaar, een kandidaat kunnen zijn voor een nieuw supplement om de darmhygiënie te stimuleren. Om deze toevoer van gesuiverde xyloglucan voor deze experimenten te verkrijgen, niet een gemakkelijke taak, haalde hij hulp van Ocean Spray, Inc., die het originele onderzoeksmateriaal leverde, en medewerkers David Rowley en Jiadong Sun bij de University of Rhode Island (URI) .
Sela en zijn Ph.D. student en eerste auteur, Ezgi Özcan, kan dan deze gezuiverde plantensuiker voeden als de enige koolhydraten die beschikbaar zijn voor de bifidobacteriën die in 96-putjesplaten leven in een anaërobe omgeving in het laboratorium.
Bifidobacteriën worden tot op zekere hoogte bij volwassenen gevonden, maar de hoogste concentraties worden gevonden in de darmmicrobiome van pasgeboren, borstvoedende baby's, zegt Sela. Deze studie geeft het eerste bewijs dat bepaalde bifidobacteriën xyloglucanen verbruiken, en degenen die een speciaal metabolisme vertonen dat niet typisch is. Specifiek produceren deze bifidobacteriën mierenzuur terwijl xyloglucanen en minder melkzuur worden gebruikt dan dat typisch wordt uitgescheiden.
Het is nog niet duidelijk wat de gevolgen voor de gezondheid zijn, maar de auteurs vermoeden dat deze ongewone productie gevolgen heeft voor de rest van de microbiële gemeenschap in de darm. "Dit is geen traditionele voedselwetenschap," zegt Sela, een voedselwetenschapper die aanvullende afspraken heeft in microbiologie bij UMass Amherst en in microbiologie en fysiologische systemen op de UMass Medical School. Het werk werd ondersteund door een subsidie van $ 64.000 van Ocean Spray, Inc. aan Sela en $ 25.000 van het President's Enhancement Fund aan de Graduate School of the University of Massachusetts Amherst.
Sela is van mening dat zowel onderzoekers als consumenten een grotere motivatie hebben voor het bestuderen van prebiotica dan probiotica. "Met probiotica nemen we extra doses van gunstige bacteriën die onze gezondheid in de gaten kunnen helpen," legt hij uit. "Maar met prebiotica weten we al dat we de voordelige mannen in onze ingewanden hebben, dus laten we ze voeden! Laat ze ze meer voedingsstoffen en dingen geven die ze willen."
"Ze maken moleculen en verbindingen die ons helpen, of ze maken het mogelijk om enkele honderden andere positieve leden van de gemeenschap te helpen. Ze consumeren dingen die we niet kunnen verteren, of ze helpen andere goede microben die we vinden het is moeilijk te introduceren als probiotica, of hun aanwezigheid kan helpen om pathogenen weg te houden, "voegt hij toe.
"Prebiotica en probiotica kunnen in wisselwerking zijn met onze eigen fysiologie om de microbiome te helpen evenwicht en we weten al dat wanneer dingen niet in evenwicht zijn, kan u problemen zoals ontsteking krijgen. Onderliggende chronische ontsteking kan leiden tot of verslechteren van veel verschillende medische aandoeningen. Dat is de gezondheid kant van dit soort studie van microbiologie, voedsel en gezondheid. "
Hij stelt voor dat in hun volgende reeks studies de interactie van cranberry xyloglucans met andere bacteriële soorten en stammen kan worden bekeken. Sela is ook geïnteresseerd in andere cranberry moleculen in wisselwerking met bifidobacteriën en andere leden van de darm microbiome. "We hebben ook bepaalde genen aangetoond die consistent zijn met xyloglucan metabolisme," zegt Sela. "Dit is een andere goede plek om onze bevindingen verder te vervolgen." Ezgi Özcan, Jiadong Sun, David C. Rowley, David A. Sela. Een menselijke darm commensale vezels cranberry koolhydraten om formate te produceren. Toegepaste en Milieu Microbiologie, 2017; AEM.01097-17 DOI: 10.1128 / AEM.01097-17
Reacties: