Chương 8: VAI TRÒ CỦA THỰC PHẨM

A ll trên toàn thế giới, thực phẩm là trung tâm của kinh nghiệm xã hội của con người. Chúng tôi ngồi quanh bàn ngày lễ và lắng nghe và cười khi các thành viên trong gia đình trao đổi những câu chuyện. Chúng tôi gặp gỡ những người bạn mới trong bữa tối, và đôi khi họ trở nên hơn cả những người bạn. Chúng tôi tổ chức các cuộc họp ăn sáng, thưởng bữa trưa và bữa tối potluck. Như thường lệ, các vấn đề của cuộc sống con người liên quan đến việc bẻ bánh cùng nhau.

Tuy nhiên, khi tốc độ của cuộc sống hiện đại tăng tốc, thói quen ăn uống của chúng ta đã thay đổi. Chúng tôi đã chuyển từ các bữa ăn ngồi xuống với gia đình sang bánh mì kẹp thịt thức ăn nhanh đến các món ăn đông lạnh đến các món ăn nhẹ chế biến thành các bữa ăn có thể được đặt hàng chỉ bằng một nút bấm. Thông qua những thập kỷ ở Mỹ, nhiều người trong chúng ta đã bị ám ảnh bởi cảm giác rằng cái gì là trung tâm của sự tồn tại của chúng tôi như o chế độ ăn uống ur đã trở nên sâu sắc un tự nhiên. Phản ứng dữ dội và bền bỉ của xu hướng đó, được thể hiện trong các nhà hàng thực phẩm tự nhiên, thị trường của nông dân và phong trào thức ăn chậm, cho thấy khao khát sâu sắc hơntìm thấy những gì chúng ta đã mất trong tất cả những gì hiện đại hóa để tiết lộ những gì tốt đẹp và tự nhiên và lành mạnh về nguồn gốc của chúng ta.

Làm thế nào chúng ta có thể phục hồi những gì chúng ta đã mất? Chúng ta có thể bắt đầu bằng cách nhìn vào khoa học. Trải qua hàng triệu năm, hệ thống tiêu hóa, vi khuẩn đường ruột và bộ não của chúng đã cùng nhau phát triển, mài giũa bản năng của chúng ta để xác định vị trí, thu hoạch và chuẩn bị thức ăn tốt cho chúng ta và tránh thức ăn không lành mạnh. Và trong gần như tất cả thời gian đó, chúng tôi đã kiếm được thức ăn bằng cách săn bắn và hái lượm. Chế độ ăn uống của những người săn bắn hái lượm sớm nhất có thể hướng dẫn chúng ta đi đúng hướng?

Đồng thời, chúng ta phải nhớ rằng con người có thể phát triển mạnh trong một loạt các chế độ ăn kiêng vô cùng đa dạng. Từ những củ được lựa chọn cẩn thận, quả mọng và trái cây của những người săn bắn hái lượm ở Tanzania cho đến hải cẩu, cá voi và kỳ lân của người Inuit yêu thịt, các loại c truyền thống phát triển mạnh mẽ cho nhiều thế hệ với giá vé đa dạng nhất. Ngược lại, nông dân nông nghiệp dựa vào lúa mì, ngô, gạo và các loại ngũ cốc chính khác, cũng như rau, với một số loại thịt, và có lẽ sữa, phô mai và sữa chua từ động vật được thuần hóa. Vì tính linh hoạt tiêu hóa của chúng tôi, mọi người đã tìm cách duy trì nguồn gốc trong một loạt các điều kiện khí hậu và môi trường.

Một phần của tín dụng cho chiến công đó thuộc về đường GI tuyệt vời của chính chúng ta và mối liên hệ của nó với sức mạnh tính toán của hệ thống thần kinh của chúng ta. Hàng triệu năm tiến hóa đã hoàn thiện đường ruột để cảm nhận, nhận biết và mã hóa mọi thứ chúng ta ăn và uống thành các mô hình hormone và xung thần kinh được gửi đến các trung tâm điều tiết trong não. Nhưng như chúng ta đã biết, một phần lớn của c redit cũng đi vào hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta, chúng sẽ chăm sóc phần biến đổi của thức ăn không thể hấp thụ trong ruột non. Được thực hiện một cách tập thể, hệ vi sinh vật đường ruột của con người rất đa dạng và có khả năng thích nghi tuyệt vời, và qua hàng triệu năm tiến hóa, chúng đã trở thành một mắt xích không thể thiếu trong quá trình tiêu hóa của chúng ta.

Ở Bắc Mỹ ngày nay, thật khó để thoát khỏi chế độ ăn uống không tự nhiên, một thứ chứa đầy chất làm ngọt, chất nhũ hóa, hương liệu, và chất tạo màu, có thêm chất béo, thêm đường và vi Tal gluten và nạp calo. Vì thực phẩm chúng ta ăn ảnh hưởng đến hoạt động của microbiota, chính xác thì microbiota của chúng ta sẽ trông như thế nào nếu chúng ta ăn chế độ ăn uống mà cơ thể chúng ta tiến hóa? Microbiome tổ tiên của chúng ta nói gì với chúng ta? Thậm chí chúng ta có thể biết nó là gì không?

Trong thực tế, chúng ta có thể. Và tìm hiểu thêm về chế độ ăn kiêng tổ tiên thực sự của chúng ta thậm chí có thể cung cấp một số câu trả lời cho cuộc tranh luận không hồi kết về chế độ ăn uống nào là tốt nhất cho cơ thể và tâm trí của chúng ta: nhiều chất béo / protein cao, ít carb, trái cây cao và - thực vật có thể ăn kiêng ăn tạp, cực đoan của chế độ ăn thuần chay, hoặc sự thỏa hiệp ngon miệng của chế độ ăn Địa Trung Hải. Và khi làm như vậy, chúng ta có thể có được một cái nhìn thoáng qua khi não, ruột và vi khuẩn đường ruột của chúng ta đang sống trong sự hài hòa, một cái nhìn thoáng qua về chế độ ăn uống mà chúng ta đã phát triển .

Một cách để làm điều này là bằng cách nghiên cứu những người vẫn theo lối sống thời tiền sử, chế độ ăn uống không khác nhiều so với chế độ ăn uống mà cơ thể chúng ta tiến hóa để ăn trong hàng chục ngàn năm. Tôi đang nói về những người nông dân nguyên thủy còn sót lại trên thế giới hoặc những người săn bắn hái lượm ở nông thôn Malawians và Yanomami.

Bài học về chế độ ăn uống từ Yanomami

Bốn mươi năm trước, tôi đã có một trải nghiệm cá nhân hấp dẫn cho tôi cái nhìn đầu tiên về Yanomami và thói quen ăn uống của họ. Nó liên quan đến một cuộc hành trình đó đã cho tôi ngàn s dặm vào rừng Venezuela, một phần của khu rừng mưa Amazon đó là quê hương của một người nguyên thủy sống xung quanh thượng nguồn của sông Orinoco.

Trải nghiệm rừng mưa của tôi đã được mang lại cho tôi trong thời trang bất ngờ vào năm 2013, khi tôi kết thúc một hội thảo khoa học lớn về hệ vi sinh vật đường ruột ở Bethesda, Maryland. Hội thảo có tiêu đề Khoa học Microbiome của con người: Tầm nhìn cho tương lai.Một trong những người thuyết trình hội thảo là nhà sinh thái học và nhà vi trùng học Maria Gloria Martinsuez-Bello, một nhà khoa học nổi tiếng quốc tế, người đã viết các bài báo mang tính bước ngoặt về cách thức sinh đẻ ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ sơ sinh. Cô cũng là thành viên của một nhóm các nhà điều tra đã công bố so sánh thành phần vi sinh vật đường ruột trong các nhóm khác nhau, bao gồm Amerindian (một nhóm người bản địa được tìm thấy ở Nam Mỹ) và những người sống ở các thành phố Bắc Mỹ.

Khi tôi nhìn thấy những slide đầu tiên của cô ấy về những người bản địa sống dọc theo sông Orinoco, tôi không thể tin vào mắt mình: hình ảnh của những người đẹp, ngắn này, với những nét đặc biệt và kiểu tóc độc đáo của họ, ngay lập tức mang lại những ký ức từ năm 1972, khi Tôi may mắn được một nhà làm phim tài liệu mời làm trợ lý máy ảnh trong một buổi giới thiệu phim cho Yanomami. Tôi đang học năm thứ nhất đại học và tôi không mất nhiều thời gian để quyết định nghỉ học và bắt đầu cuộc phiêu lưu độc đáo này.

Vì tôi không biết nhiều về nhân chủng học hay y học vào thời điểm đó, không đề cập đến robiota mic ruột , thứ thậm chí còn chưa được phát hiện trong toàn bộ cường độ của họ. Động lực chính của tôi trong chuyến thám hiểm này là một cuộc phiêu lưu thuần túy- tìm kiếm và say mê là một phần của sản xuất phim tài liệu. Tuy nhiên, chuẩn bị cho chuyến thám hiểm, tôi cũng đã tìm hiểu về một khía cạnh độc đáo trong thói quen ăn uống của Yanomami: thiếu muối hoàn toàn như một chất phụ gia thực phẩm. Một số nghiên cứu đã liên kết mức tiêu thụ natri thấp của Yanomami với sự vắng mặt ảo của huyết áp cao và các biến chứng y khoa của nó . Nhưng bây giờ, sau nhiều thập kỷ thực hành lâm sàng và nghiên cứu về cuộc đối thoại phức tạp giữa não, ruột và microbiome, tôi nhận ra rằng có nhiều điều hấp dẫn hơn về chế độ ăn uống Yanomami, nó không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của họ mà còn ảnh hưởng đến tâm trí của họ và hành vi cư xử.

Tôi kể câu chuyện cá nhân này bởi vì Yanomami là một trong số ít người trên thế giới tiếp tục theo dõi lối sống thời tiền sử mà tổ tiên chúng ta đã sống cách đây hàng chục ngàn năm. Nghiên cứu thói quen ăn uống và hệ vi sinh vật đường ruột của chúng cho chúng ta một cửa sổ quay ngược thời gian, đến thời kỳ con người và vi khuẩn lần đầu tiên bắt đầu cuộc sống cộng sinh của chúng cùng nhau. Nghiên cứu này có thể cho chúng ta manh mối về việc vi khuẩn đường ruột của chúng ta phát triển như thế nào và hậu quả mà điều này có thể gây ra cho sức khỏe của chúng ta ngày nay.

Cùng với hai thành viên khác trong nhóm làm phim của chúng tôi, tôi sống ở một làng Yanomami trong hai tháng. Tôi đã có cơ hội quan sát và trải nghiệm cuộc sống hàng ngày của họ, bao gồm cả cách họ thu thập, chuẩn bị và tiêu thụ thực phẩm của họ. Tôi thức và nếm những gì họ ăn hàng ngày và cũng trải nghiệm những hành vi tình cảm độc đáo của họ, từ những tương tác trìu mến của những người cha với những đứa con mới sinh của họ, cho đến những trận đánh nhau mang tính nghi lễ, bạo lực diễn ra trong một lễ kỷ niệm lớn, cho đến chuẩn bị đi chiến tranh chống lại một ngôi làng khác

Sau một nghi thức làm quen kéo dài và ồn ào ban đầu, trong đó cả làng chạm vào đầu, mặt, ngực và cánh tay của chúng tôi, và sau khi mỗi người chúng tôi được giao một chiếc võng , người dân trong làng đã bỏ qua rất nhiều nhà làm phim sống ở giữa họ. ngoại trừ những đứa trẻ, những người muốn chạm vào và chơi với mọi thứ chúng ta có trong ba lô, bao gồm cả máy ảnh của chúng tôi. Điều này đã cho chúng tôi một cơ hội duy nhất để xem và quay phim các thói quen hàng ngày của họ và quan sát hành vi của họ, đặc biệt là các hoạt động của họ liên quan đến tìm kiếm thức ăn và thu hoạch. Yanomamis có sự phân công lao động nghiêm ngặt liên quan đến tìm kiếm thức ăn: những người đàn ông đi săn chim, khỉ, hươu, lợn hoang và heo vòi (tất cả các động vật hoang dã có lượng mỡ cơ thể tối thiểu), có thể chiếm tới 60% thời gian của chúng. Chúng ta thường thấy một vài người đàn ông rời khỏi shabono với cung và mũi tên vào đầu giờ sáng và trở về sau trong ngày với con mồi. Thịt từ những con vật này được nướng hoặc nướng; bởi vì họ không sử dụng bất kỳ loại dầu hoặc mỡ động vật nào, không có gì được chiên. Những người phụ nữ sẽ treo những miếng thịt đã chuẩn bị lên cột trong khu vực gia đình, bao gồm cả đầu khỉ và miếngcủa rắn, ếch và chim, cùng với những bụi cây platanos, một dạng chuối.

Đó là một cảnh tượng phổ biến để thấy các thành viên gia đình nhấm nháp những nguồn cung cấp thực phẩm được lưu trữ này suốt cả ngày, và tôi thường được mời tham gia trong các bữa ăn nhẹ. Mặc dù có rất nhiều động vật hoang dã trong rừng, các sản phẩm động vật chiếm tỷ lệ nhỏ trong nguồn cung cấp thực phẩm của Yanomami. Hơn nữa, hướng dẫn của chúng tôi đã thông báo cho chúng tôi rằng Yanomamis không bao giờ ăn động vật nuôi của chúng, mà chủ yếu được nuôi làm thú cưng hoặc trứng chim, chúng chỉ sử dụng cho mục đích tâm linh và nghi lễ. Những người phụ nữ tham gia vào nghề làm vườn, trồng một dạng khoai lang cũng như platanos và thuốc lá. Chúng tôi theo dõi và quay phim chúng trong những chuyến đi tìm mồi dài vào rừng để thu thập các loại cây, mối, ếch, mật ong và cây con. Cả đàn ông và phụ nữ đều chia sẻ sự nhạy bén của việc bắt cá ra khỏi dòng nước nguyên sơ của các dòng sông. Mua thực phẩm của họ bao gồm tập thể dục rộng rãi, bao gồm đi bộ kéo dài và chạy qua rừng mưa. Theo kịp tốc độ của họ trong môi trường nóng ẩm này không phải là một nhiệm vụ dễ dàng.

Các gia đình Yanomami phụ thuộc vào sự đa dạng to lớn của rừng để sinh tồn và sự đa dạng cao của môi trường của chúng được thể hiện qua sự đa dạng của các hệ vi sinh vật đường ruột của chúng. Ngoài chế độ ăn chủ yếu là trái cây và rau quả, họ cũng sử dụng một số lượng lớn các sản phẩm thực vật cho các mục đích khác, bao gồm các chất độc có nguồn gốc thực vật khác nhau được sử dụng để làm đầu mũi tên chết người để câu cá và săn bắn, và hàng trăm loại cây, quả mọng khác nhau, và hạt giống được tiêu thụ cho mục đích ăn kiêng , dược phẩm và ảo giác. Yanomamis cũng sử dụng nguyên tắc lên men trong chế biến thực phẩm của họ, cung cấp cho họ nguồn cung cấp vi sinh vật tự nhiên. Chúng tôi đã chứng kiến ​​cách một nhóm người đập vỡ một lượng lớn platanos trong một chiếc xuồng cho đến khi lên men tự nhiên biến bùn thành một loại đồ uống có cồn, sau đó những người đàn ông đã tiêu thụ với số lượng lớn, với những hậu quả đáng chú ý cho hành vi của họ. Có lẽYanomami, qua nhiều thế kỷ thử nghiệm lỗi thứ hai, đã học được điều gì đó về cách các hợp chất từ ​​cả thực phẩm và cây thuốc cung cấp tín hiệu cụ thể, gây ra tác động lên cả não và ruột của chúng ta.

Nhìn chung, chế độ ăn uống của Yanomamis rất giàu thực phẩm thực vật, được bổ sung với các món ăn thường xuyên của m . Nhưng không giống như các sản phẩm thịt bò và thịt lợn chế biến và làm giàu chất béo chiếm phần lớn nguồn cung cấp thịt ở Bắc Mỹ của chúng tôi, thịt mà Yanomamis ăn đến từ các động vật hoang dã, nạc và khỏe mạnh. Người Yanomami sống rất lâu từ những người giàu dinh dưỡng , những người lấp đầy giá sách và sóng gió ngày nay, nhưng chế độ ăn uống của họ rất giàu rau, trái cây, và cá và thịt nạc, không có chất phụ gia hay chất bảo quản nào phù hợp với Michael Pollan Lời khuyên được biết đến từ Thế lưỡng nan của Omnivore : Ăn Thực phẩm , không quá nhiều, chủ yếu là thực vật.

Tôi không có cách nào gợi ý rằng bạn nên trở thành một người săn bắn hái lượm; Tôi không tin rằng tất cả chúng ta nên ăn chế độ ăn kiêng Paleolithic để có sức khỏe tối ưu. Những người bản địa này cho thấy sự phát triển chậm chạp (thích nghi với những người sống săn bắn hái lượm trong rừng), tuổi thọ của họ thậm chí không đến gần chúng ta và họ có tỷ lệ tử vong cao do chiến tranh và thương tích. Đồng thời, quan sát lối sống của họ cung cấp một cơ hội duy nhất để tìm hiểu về vai trò quan trọng của chế độ ăn uống và hệ vi sinh vật đường ruột trong việc thúc đẩy sức khỏe con người tốt.

Chế độ ăn uống ở Bắc Mỹ có hại cho vi khuẩn đường ruột của bạn không?

Một chế độ ăn kiêng, giàu các loại thực phẩm thực vật với một tỷ lệ nhỏ thịt, có thể giúp hỗ trợ sức khỏe của vi sinh đường ruột của bạn ? Và chế độ ăn uống hiện đại ở Bắc Mỹ của chúng ta có làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột của con người trở nên tồi tệ hơn không? Chỉ trong vài năm gần đây, các nhà khoa học mới cóbắt đầu khám phá một số câu trả lời.

Một vài năm trước, Tanya Yatsunenko, Maria Gloria Toduez-Bello và một nhóm các chuyên gia về mic robiome nổi tiếng dưới sự lãnh đạo của Jeffrey Gordon từ Đại học Washington đã đánh giá thành phần vi khuẩn đường ruột của Guahibos, một bộ lạc Amazonia bản địa sống cùng khu vực như Yanomamis; người dân nông thôn từ một ngôi làng nông nghiệp ở quốc gia Nam Phi thuộc Nam Phi; và cư dân thành phố Bắc Mỹ. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp hiện đại được gọi là metagenomics: họ đã phân lập tất cả các vi khuẩn đường ruột từ các mẫu phân, tinh chế vật liệu di truyền (DNA), sau đó sử dụng phân tích tự động để xác định tất cả các gen của vi khuẩn. Sử dụng kỹ thuật này, họ đã phát hiện ra rằng hệ vi sinh vật đường ruột từ người da đỏ Nam Mỹ và người Malawia ở nông thôn bao gồm một hỗn hợp vi khuẩn tương tự, nhưng một hỗn hợp rất khác so với Bắc Americ . Thoạt nhìn, những phát hiện này sẽ không quá ngạc nhiên, do lối sống và thói quen ăn uống rất khác nhau của chúng tôi và những người nguyên thủy này sống ở những môi trường địa lý và văn hóa rất khác nhau.

Người Malawia và Amerindian khác nhau về mặt di truyền và sống trong những môi trường nhiệt đới rất khác nhau, rừng mưa nhiệt đới Amazon, nơi có khí hậu khá ổn định quanh năm, so với thảo nguyên khô cằn của Ma-rốc, nơi đã đánh dấu mùa khô và ẩm ướt. Tương tự ty? Nó chỉ ra rằng trong cả hai xã hội truyền thống này, mọi người tiêu thụ một chế độ ăn tương tự với nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật cũng như thịt nạc thỉnh thoảng từ động vật mà họ tự săn bắn.

Trên thực tế, người Malawia và Amerindian có mô hình vi khuẩn trong ruột tạo nên một dấu hiệu đặc biệt cho con người tuân thủ chế độ ăn nhiều thực vật và các sản phẩm động vật, tỷ lệ vi khuẩn của vi khuẩn Firmicutes với Bacteroidetes giảm. và, trong nhóm Bacteroidetes, tỷ lệ phát sinh của các nhóm Prevotella và Bacteroides. Các nghiên cứu khác so sánh trẻ em từ các vùng nông thôn của quốc gia Burkina Tây PhiFaso cho trẻ em từ Florence, Ý, hoặc những người săn bắn hái lượm Hazda từ Thung lũng Rift phía Đông của Tanzania đến người lớn f rom Bologna, Ý, đã xác nhận những phát hiện cần thiết này.

Tuy nhiên, sự khác biệt giữa ba nhóm không giới hạn ở sự phong phú của một số nhóm vi khuẩn nhất định. Đáng lo ngại hơn nhiều, những phát hiện của họ cho thấy những người sống theo chế độ ăn kiêng điển hình của người Mỹ gốc Bắc đã mất tới một phần ba sự đa dạng vi khuẩn so với những người sống theo lối sống thời tiền sử. Và đây là một suy nghĩ không kém phần quan trọng: sự thay đổi mạnh mẽ này trong hệ sinh thái dựa trên ruột của chúng ta có thể so sánh trực tiếp với sự mất 30% đa dạng sinh học ước tính mà hành tinh của chúng ta đã trải qua từ năm 1970, phần lớn đã xảy ra trong rừng mưa Amazon, môi trường sống của Yanomami. Thật không may, sự giảm đa dạng sinh học trên khắp thế giới này không chỉ giới hạn ở các loài thực vật và hoạt hình sống trong rừng mưa cận nhiệt đới, và các nhà sinh thái học đã phát triển các mô hình toán học thanh lịch để mô tả hiệu ứng của nó trên các hệ sinh thái khác nhau. Đa dạng sinh học giảm ảnh hưởng đến sinh vật biển sống trên các rạn san hô, và ong mật và bướm chúa mông ở Bắc Mỹ. Chúng ta có thể sử dụng những hiểu biết tương tự mà các nhà sinh thái học đã đạt được từ việc nghiên cứu sự suy giảm của các hệ sinh thái xung quanh chúng ta để hiểu hậu quả của sự đa dạng sinh học đang suy giảm trong ruột của chúng ta? Giống như sự đa dạng lớn hơn trong các hệ thống tự nhiên, khả năng phục hồi chống lại bệnh tật, sự đa dạng và phong phú hơn ở các loài vi sinh vật chủ và các chất chuyển hóa của chúng có liên quan đến khả năng phục hồi cao hơn khi đối mặt với nhiễm trùng, kháng sinh, cung cấp dinh dưỡng thay đổi, hóa chất gây ung thư và stress chro nic.

Tất nhiên không phải tất cả mọi người ở Bắc Mỹ đều tuân theo chế độ ăn kiêng điển hình của khu vực. Tương tự như các xã hội tồn tại trong chế độ ăn uống nông nghiệp và tiền sử, người ăn chay có lượng chất béo bão hòa và cholesterol thấp hơn và các loại trái cây, ables thực vật , ngũ cốc, các loại hạt, sản phẩm đậu nành, chất xơ và chất phytochemical (chất hóa học tự nhiên trong thực vật) . Có bằng chứng khoa học đáng kể cho thấy lợi ích sức khỏe đáng kể từ việc ăn uốngchế độ ăn uống loại này có nhiều thực phẩm thực vật và ít thành phần có nguồn gốc động vật, đặc biệt là chất béo. Ví dụ, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng những người ăn chay hoặc ăn chay có giảm tỷ lệ béo phì, hội chứng chuyển hóa, bệnh mạch vành, tăng huyết áp và đột quỵ, cũng như giảm nguy cơ ung thư. Thật không may, cho đến nay, có rất ít bằng chứng chỉ ra rằng chế độ ăn như vậy cũng có lợi ích trực tiếp cho sức khỏe não bộ, nghĩa là, lợi ích không chỉ đơn giản là sự phản ánh của sức khỏe thể chất tốt hơn.

Điều gây ấn tượng là sự khác biệt về sự phong phú và đa dạng của vi khuẩn đường ruột ở các đối tượng trưởng thành trong nghiên cứu Yatsunenko, các nhà điều tra phát hiện ra rằng sự khác biệt về hệ vi sinh vật đường ruột giữa các nhóm người Nam Mỹ và châu Phi và người dân thành phố Bắc Mỹ không nhất thiết phải phụ thuộc vào lối sống của các đối tượng trưởng thành, nhưng họ đã rõ ràng trong ba năm đầu đời và kiên trì đến tuổi trưởng thành. Điều gì có thể chịu trách nhiệm cho những khác biệt vi khuẩn đường ruột từ rất sớm, trẻ sơ sinh quặng bef đã được tiếp xúc với chế độ ăn uống khác nhau của người lớn?

Nơi tất cả bắt đầu

Thực phẩm đóng một phần quan trọng đối với sức khỏe của ruột, não của chúng ta và trong sự tương tác của hai cơ quan quan trọng và mối quan hệ chặt chẽ này bắt đầu từ thời điểm chúng ta được sinh ra. Wh ile tất cả chúng ta muốn để tối ưu hóa sức khỏe của chúng tôi như người lớn, những phát hiện của nghiên cứu Yatsunenko nhắc nhở chúng ta rằng chúng ta không được quên rằng một số những ảnh hưởng do hậu quả hầu hết thức ăn trên ruột microbiome bắt đầu từ lâu trước khi chúng ta có thể đưa ra quyết định của chúng ta về những gì chúng tôi Ăn và chế phẩm sinh học nào chúng ta chọn. Những ảnh hưởng liên quan đến thực phẩm ban đầu đến hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta tạo nền tảng cho sự đa dạng vi khuẩn đường ruột trưởng thành và khả năng phục hồi chống lại bệnh tật, và các lỗi trong quá trình này trong lập trình sớm này có thểtăng nguy cơ của chúng tôi đối với một loạt các vấn đề sức khỏe, từ béo phì đến IBS. Ngoài việc hình thành ban đầu hệ vi sinh vật đường ruột của em bé trong khi sinh, thức ăn mà đứa trẻ nhận được từ mẹ đóng một vai trò quan trọng trong quá trình này. Một nghiên cứu của nhà vi trùng học Ruth Ley thuộc Đại học Cornell và nhóm của cô đã nhấn mạnh ảnh hưởng quan trọng này của chế độ ăn sớm đối với hệ vi sinh vật đường ruột của một cậu bé khỏe mạnh, được phân tích ở sáu mươi điểm từ lúc mới sinh đến hai tuổi rưỡi.

Cậu bé được bú mẹ hoàn toàn trong bốn tháng rưỡi đầu tiên. Lúc đầu, Ley và các đồng nghiệp của cô phát hiện ra, microbiome của trẻ sơ sinh rất giàu các loài tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu hóa carbohydrate sữa, chủ yếu là bifidobacteria và một số loại vi khuẩn Lactobacilli. Điều này không đáng ngạc nhiên. Nhưng trước khi anh ta ăn bất kỳ công thức hoặc một miếng thức ăn rắn nào, các vi khuẩn đường ruột như Prevotella đã xuất hiện có thể chuyển hóa carbohydrate phức tạp từ thực vật. Điều này có nghĩa là hệ vi sinh vật đường ruột của em bé đã được chuẩn bị cho thức ăn đặc trước khi em bé ăn.

Mẹ của em bé tiếp tục nuôi con bằng sữa mẹ cho đến khi anh được chín tháng tuổi và cha mẹ dần dần thực hiện các loại thức ăn trẻ em như ngũ cốc và đậu Hà Lan, sau đó là thức ăn trên bàn. Khi em bé được chuyển sang thức ăn đặc, microbiota lại chuyển sang vi khuẩn lên men thực vật .

Trong những tháng đầu đời của em bé, tương đối ít loài sống trong ruột và các sự kiện như sốt, giới thiệu đậu Hà Lan vào chế độ ăn uống hoặc điều trị bằng kháng sinh điều trị nhiễm trùng tai khiến cộng đồng vi khuẩn của trẻ bị dao động mạnh. Nhưng sự đa dạng đã tăng lên theo tháng, và khi cậu bé lên hai tuổi rưỡi, hệ vi sinh vật đường ruột của cậu đã ổn định và trở nên giống với người lớn.

Từ nghiên cứu này và các nghiên cứu khác, giờ đây rõ ràng rằng hai năm rưỡi đến ba năm đầu tiên hình thành hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta suốt đời. Cứ như thể một đứa trẻ đang điều khiển một dàn nhạc giao hưởng, với mỗi loài vi khuẩn đường ruột chơi một nhạc cụ. Lúc đầu người chơi thử. Một số được thuê và một số thì không, nhưng m bất kỳ chỗ ngồi nàovẫn trống Tuy nhiên, đến hai tuổi rưỡi, dàn nhạc đã có đầy đủ nhân viên và phần lớn người chơi có công việc cả đời. Tùy thuộc vào hoàn cảnh và nguồn cung cấp thực phẩm, dàn nhạc này có thể chơi một tiết mục của các giai điệu khác nhau .

Vai trò quan trọng của chế độ ăn uống trong việc hình thành đối thoại ruột-não của em bé

Trong những năm gần đây, khi chúng tôi biết thêm về mối liên hệ giữa não, ruột và microbiome, thỉnh thoảng tôi nghĩ lại về cậu thiếu niên Yanomami vừa sinh em bé trong rừng Venezuela và người mà tôi đã xem tương tác với mới sinh được vài tuần. Tôi thường xuyên thấy người mẹ trẻ cùng với những người phụ nữ khác trong làng đi lấy đồ ăn, trong khi bế con với sự giúp đỡ của dây đeo vai trên ngực và b elly, cho con bú suốt cả ngày.

Đứa bé có vẻ hoàn toàn khỏe mạnh, và dựa trên những gì tôi chứng kiến ​​và những gì các nhà điều tra đã học được, ruột bé và microbiota ruột của nó đã có một khởi đầu khỏe mạnh, cho thấy sự phong phú và đa dạng của vi sinh vật. Từ khi sinh ra trở đi, cô gái này không chỉ tiếp xúc với sự đa dạng vi khuẩn rộng lớn trong môi trường tự nhiên của mình, mà còn với các thành phần độc đáo của thực phẩm mà cô nhận được từ mẹ.

Ngày nay chúng ta biết rằng đó là nguồn cung cấp thực phẩm cho trẻ sơ sinh, đặc biệt là sữa mẹ, giúp đường ruột của bé chứa đầy hỗn hợp vi khuẩn lành mạnh ban đầu. Hãy nhớ rằng thành phần của sữa mẹ phụ thuộc rất nhiều vào chế độ ăn uống của mẹ. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng thành phần của chế độ ăn uống của bà mẹ y tá có ảnh hưởng lớn đến nguy cơ mắc bệnh chuyển hóa và béo phì của em bé sau này trong cuộc sống, và phần lớn điều này được trung gian bởi chương trình vi sinh đường ruột của em bé. Trong khiCác bà mẹ luôn biết rằng sữa mẹ là thực phẩm tối ưu cho trẻ sơ sinh, khoa học vi sinh đường ruột gần đây đã tiết lộ các cơ chế bất ngờ mà qua đó lợi ích sức khỏe này là trung gian. Bên cạnh tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của trẻ, sữa mẹ có chứa các hợp chất prebiotic với abilit y để nuôi các nhóm vi khuẩn đường ruột đặc biệt. Cụ thể, nó có chứa oligosacarit. Các carbohydrate phức hợp được tạo thành từ ba đến mười phân tử đường liên kết, rất cần thiết trong việc hình thành hệ vi sinh vật đường ruột của em bé bằng cách thúc đẩy có chọn lọc sự phát triển của vi khuẩn al. Những carbohydrate này, được gọi là oligosacarit sữa người, hay HMO, tạo thành thành phần lớn thứ ba của sữa mẹ và hơn 150 phân tử HMO riêng biệt đã được xác định.

Điều hấp dẫn ở HMO là cơ thể phụ nữ tạo ra mặc dù thực tế là họ khó tiêu hóa bởi ruột người. Các phân tử này chống lại tính axit trong dạ dày của trẻ sơ sinh cũng như tiêu hóa bởi các enzyme đường ruột và ruột non, đến tận cùng của ruột non và ruột kết (nơi phần lớn các vi khuẩn đường ruột của chúng ta sống) ở dạng nguyên vẹn. Một khi chúng đạt được mục tiêu, chúng nuôi dưỡng các vi sinh vật có lợi, đặc biệt là các loài Bifidobacterium có khả năng phân hủy chúng thành các axit béo chuỗi ngắn và các chất chuyển hóa khác. Các sản phẩm phân hủy se tạo ra một môi trường ủng hộ sự phát triển của các vi khuẩn tốt hơn các mầm bệnh tiềm năng. Điều này giúp giải thích thực tế rằng trẻ sơ sinh không được bú sữa mẹ có ít bifidobacteria trong phân hơn so với trẻ bú sữa công thức. Như David Mills của Đại học California, Davis, một trong những chuyên gia về thế giới về các thành phần của sữa mẹ, chỉ ra, HMO là thực phẩm duy nhất phát triển nghiêm ngặt cho mục đích nuôi dưỡng vi khuẩn của trẻ sơ sinh. Rõ ràng, sự tiến hóa đã thiết kế các phân tử mo này đặc biệt để giúp lập trình microbiota ruột của em bé, đồng thời cung cấp sự bảo vệ chống lại vi khuẩn gây bệnh. Một cách họ thực hiện điều này là ủng hộ sự thống trị của Bifidobacterium Newbornis (vi khuẩn là chuyên gia đào esting chúng), do đó ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn có hại khi chúng cạnh tranh để cung cấp chất dinh dưỡng hạn chế. Ngoài ra, HMO có tác dụng kháng khuẩn trực tiếp chống lại các mầm bệnh đó, điều này được phản ánh trong việc giảm nhiễm trùng vi khuẩn ảnh hưởng đến trẻ sơ sinh. Do đó, HMO rất cần thiết cho sự phát triển của hệ vi sinh vật khỏe mạnh ở trẻ sơ sinh và để bảo vệ tạm thời chống nhiễm trùng đường ruột, tại thời điểm microbiome của trẻ sơ sinh có độ đa dạng thấp (bao gồm một số nhóm và nhóm cướp mic hạn chế ) và không phải là sẵn sàng để bảo vệ hiệu quả chống lại nhiễm trùng.

Sự tiến hóa đã tạo ra một sự chuyển tiếp liền mạch tuyệt đẹp của thai nhi gần như không có vi khuẩn thành một thế giới đầy vi sinh vật, bằng cách đầu tiên sử dụng môi trường vi khuẩn độc nhất của âm đạo của người mẹ để tiêm vào ruột của trẻ sơ sinh, sau đó thúc đẩy sự phát triển của chúng cùng các vi khuẩn trong ruột của trẻ sơ sinh với các phân tử cụ thể có trong sữa mẹ đủ lâu để trẻ sơ sinh phát triển phát triển thành phần vi sinh vật độc đáo của riêng mình.

Trong hai tháng của tôi với Yanomami, tôi thấy các bà mẹ cho con bú không chỉ trẻ sơ sinh, mà cả trẻ mới biết đi. Trên thực tế, họ cho con bú trong ba năm đầy đủ trong khi thêm platanos vào chế độ ăn sớm này sau năm đầu tiên, một xã hội làm nhiều người săn bắn hái lượm truyền thống khác. Trong giai đoạn đó, microbiome ruột của một đứa trẻ không phải là thứ duy nhất hình thành nên bộ não của cô ấy. Sự phát triển của não tiếp tục qua tuổi thiếu niên, nhưng những năm đầu tiên của cuộc đời là đồng minh đặc biệt quan trọng. Có thể cho con bú thay đổi cuộc trò chuyện ruột-microbiota-não để thúc đẩy sự phát triển lành mạnh của các hệ thống và mạch não quan trọng?

Các nghiên cứu dài hạn ở trẻ sơ sinh bú sữa mẹ cho thấy rằng nó có thể. Một số nghiên cứu theo chiều dọc đã theo dõi những đứa trẻ như vậy cho đến khi chúng lớn lên, với các nhà khoa học đo lường nhận thức và thông tin của chúngkhả năng giảng dạy trên đường đi. Những nghiên cứu như vậy, trong đó các nhà nghiên cứu có được các phép đo về các đối tượng theo định kỳ trong nhiều năm, cung cấp một bộ phim cho thấy cách thức phát triển cụ thể của một Proc quan trọng nhất, họ có thể tiết lộ nhân quả. Các nghiên cứu theo chiều dọc ở trẻ sơ sinh bú sữa mẹ đã chỉ ra rằng trẻ sơ sinh bú sữa mẹ càng lâu thì não càng lớn, một đặc điểm liên quan đến sự phát triển nhận thức được cải thiện.

Nuôi con bằng sữa mẹ thậm chí có thể tăng cường sự phát triển tình cảm và xã hội của em bé. Trong một nghiên cứu gần đây của một nhóm các nhà điều tra tại Viện Khoa học nhận thức và não bộ Max Planck ở Leipzig, Đức, các nhà điều tra đã thử nghiệm những đứa trẻ 8 tháng tuổi bị loại bỏ sữa mẹ ngà trong đời, vì khả năng nhận ra cảm xúc từ chúng ngôn ngữ cơ thể của một người, được mô tả bằng hình ảnh của một người đang hạnh phúc hoặc thể hiện sự sợ hãi. Kết quả thật đáng kinh ngạc: những trẻ sơ sinh được bú sữa mẹ có thời gian thở dài hơn biểu hiện cơ thể hạnh phúc hơn so với những trẻ được bú sữa mẹ trong thời gian ngắn hơn. Nhận biết những cảm xúc cơ bản như hạnh phúc hay tức giận từ nét mặt và ngôn ngữ cơ thể mang lại cho bé một công cụ cơ bản quan trọng đối với sự phát triển tình cảm và xã hội của chúng.

Làm thế nào để cho con bú đặc biệt thay đổi các vùng não chịu trách nhiệm cho việc học các kỹ năng này? Kết quả nghiên cứu của Đức cho thấy rằng nó làm như vậy một phần thông qua hoạt động của oxytocin. Một loạt các kích thích giác quan gây ra sự giải phóng oxytoci n trong não: chạm nhẹ, nuôi con hoặc cảm giác ruột nhất định do chất dinh dưỡng. Hormone được giải phóng trong não của cả bà mẹ cho con bú (nơi nó kích thích dòng sữa) và trẻ sơ sinh. Oxytocin thúc đẩy sự liên kết và liên kết, cho thấy giải phóng oxytocin trong quá trình điều dưỡng giúp tăng cường liên kết giữa mẹ và con. Trong một nghiên cứu tiếp theo, người ta đã báo cáo rằng tác động tích cực này của việc cho con bú kéo dài phụ thuộc vào cấu trúc di truyền của trẻ sơ sinh, vì nó chỉ được thấy ở những đứa trẻ có một biến thể di truyền đặc biệt trong hệ thống tín hiệu cho oxytocin.

Mặc dù hấp dẫn bởi chính họ, các nghiên cứu về mối quan hệ giữa cho con bú và phản ứng cảm xúc đã không giải quyết được câu hỏi về khía cạnh nào của việc cho con bú chịu trách nhiệm giải phóng oxytocin trong não. Nuôi con bằng sữa mẹ không chỉ đơn giản là một bữa ăn ở vú, còn viết tác giả chính, Tobias Grossmann, và các đồng nghiệp của ông. Đó cũng là những trải nghiệm tích cực của trẻ sơ sinh liên quan đến việc tiếp xúc cơ thể với prolon khi cho con bú, kích thích bằng miệng (kích thích giải phóng oxytocin ở mẹ) hoặc tiêu thụ đường sữa (có thể kích thích giải phóng opioid giống như phân tử trong não)? Hay đó là một số chất chuyển hóa, chẳng hạn như axit amin GABA giống như Valium, mà hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ sơ sinh được tạo ra để đáp ứng với việc đưa oligosacarit sữa vào ruột thường xuyên và báo hiệu cho não rằng tất cả đều tốt?

Trong nghiên cứu hình ảnh não bộ, nhóm UCLA của chúng tôi đã thực hiện trên các tình nguyện viên nữ trưởng thành thường xuyên ăn sữa chua giàu men vi sinh, men vi sinh ảnh hưởng đến hoạt động của một số vùng não cảm xúc tương tự bị ảnh hưởng ở trẻ sơ sinh bú sữa mẹ trong nghiên cứu của Grossmann đã mô tả ở trên. Và trong những tudies gần đây , chúng tôi thấy rằng có một mối tương quan giữa khối lượng của các vùng não nhất định và thành phần chung của microbiota ruột. Có thể mối quan hệ này giữa não và các vi khuẩn đường ruột phát triển sớm trong cuộc sống, trong thời gian cả kiến ​​trúc não và thành phần vi sinh vật đường ruột vẫn đang được phát triển? Dựa trên những gì chúng ta biết ngày nay, số lượng và thời gian cung cấp oligosacarit sữa người cho máy móc trao đổi chất của trẻ sơ sinh trong ruột có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.

Một chế độ ăn kiêng mới có thể thay đổi Microbiota ruột của bạn?

Khi chế độ ăn uống của bạn thay đổi, về cơ bản nó có thể thay đổi điều kiện sống cho các vi khuẩn đường ruột của bạn. Nhưng có hàng nghìn tỷ trong số chúng trong ruột của bạn, và nhiều loài có thể sinh sản nhanh chóng. Điều này có nghĩa là, trong lý thuyết, ít nhất thì lựa chọn tự nhiên có thể hành động nhanh chóng, cho phép các con bọ thích nghi tốt nhất phát triển mạnh và những con khác nằm ở mức thấp hoặc chết hoàn toàn.

Nhưng đó không phải là khả năng duy nhất. Các vi khuẩn đường ruột hiện tại cũng có thể thích nghi với các điều kiện mới bằng cách thay đổi gen expre ssion của chúng để kích hoạt các chức năng mới cần thiết và tắt các chức năng khác mà chúng không còn cần nữa. Để tìm ra khả năng nào trong hai khả năng này là chính xác và cách thay đổi chế độ ăn uống chính sẽ làm thay đổi hỗn hợp vi khuẩn trong ruột, một số nhóm nghiên cứu điều tra xem liệu sự khác biệt trong thói quen ăn uống giữa những người sống trong xã hội công nghiệp có được phản ánh trong những thay đổi trong ruột của họ hay không microbiota và các chất chuyển hóa mà chúng tạo ra. Nhóm của Peter Turnbaugh tại Đại học Harvard đã nghiên cứu tác động cấp tính của việc chuyển đổi những người khỏe mạnh từ chế độ ăn bình thường sang chế độ ăn uống từ thực vật (giàu ngũ cốc, các loại đậu, trái cây và rau quả) hoặc chế độ ăn nhiều chất béo từ động vật ( bao gồm các loại thịt, trứng và pho mát).

Sự chuyển đổi ngắn hạn của các cá nhân từ chế độ ăn uống tái chế sang chế độ ăn uống từ thực vật hoặc động vật cũng làm thay đổi thành phần vi sinh vật đường ruột của họ. Những thay đổi tương tự như các báo cáo trước đây về sự khác biệt về hệ vi sinh vật giữa động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt và về sự khác biệt về vi khuẩn đường ruột của người phương Tây và người ăn chế độ ăn kiêng thời tiền sử. Điều thú vị là chế độ ăn nhiều chất béo có nguồn gốc từ động vật có ảnh hưởng lớn hơn đến thành phần vi khuẩn cơ bản của con người và tỷ lệ lưu hành của một số loài so với chế độ ăn dựa trên thực vật, cho thấy rằng nó thể hiện sự sai lệch lớn hơn so với chế độ ăn mặc định của đối tượng so với chế độ ăn uống chế độ ăn uống đã làm. Những người ăn kiêng dựa trên động vật cũng cho thấy sự phong phú của vi sinh vật dung nạp với axit mật (axit mật được yêu cầu để hấp thụ chất béo trong ruột non) và làm giảm mức độ vi khuẩn chuyển hóa các phân tử đường phức tạp có trong thực vật. Khi những đối tượng sống bằng chế độ ăn chaytrước khi nghiên cứu được chuyển sang chế độ ăn uống dựa trên động vật, các vi sinh vật rất phổ biến trong xã hội thời tiền sử và nông nghiệp đã bị giảm, xác nhận tầm quan trọng của chi này đối với chuyển hóa carbohydrate thực vật.

Ngoài những thay đổi trong tổ chức vi sinh vật, hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật cũng cho thấy những thay đổi liên quan đến chế độ ăn uống. Như mong đợi, so với chế độ ăn uống từ thực vật và chế độ ăn cơ bản, chế độ ăn uống từ động vật dẫn đến nồng độ sản phẩm cao hơn đáng kể từ quá trình lên men axit và mức độ chuyển hóa thấp hơn do lên men carbohydrate (đặc biệt là chất béo chuỗi ngắn axit).

Như các tác giả của nghiên cứu đã chỉ ra, khả năng của hệ vi sinh vật đường ruột có thể nhanh chóng thay đổi thành phần và cấu hình chức năng của nó có thể rất quan trọng đối với sự sống của nhân loại, vì nó cho phép điều chỉnh các biến đổi trong khí hậu - một loại thực phẩm động vật và thực vật liên quan đến mùa. Ngoài ra, nó có thể có một giá trị thích nghi trong quá trình tiến hóa của con người từ tổ tiên tiến hóa sớm nhất của chúng ta đến Homo sapiens ngày nay . Khả năng thích ứng nhanh chóng với các loại thực phẩm có sẵn trong thời gian hạn chế thịt có thể đã cung cấp một nguồn calo và chất dinh dưỡng thay thế. Các phát hiện cũng có thể giải thích tại sao con người có thể điều chỉnh chế độ ăn uống điều trị và thay đổi nhanh chóng (ví dụ, không có gluten, chế độ ăn kiêng Atkins, pal eo và ăn chay) mà không có tác dụng phụ lớn và rõ ràng là không có thay đổi đáng kể về tâm trạng, ảnh hưởng hoặc phản ứng căng thẳng .

Đưa ra bằng chứng này cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta có thể nhanh chóng thích nghi với những thay đổi chế độ ăn uống cực kỳ ngắn hạn, về cả quá trình phân hủy và các chất chuyển hóa mà chúng tạo ra, chúng ta có thể thấy sự khác biệt rõ ràng giữa các cá nhân trong môi trường đô thị phương Tây đã chọn tiêu thụ chế độ ăn dựa trên thực vật (thuần chay và ăn chay) so với hàng xóm ăn tạp của họ. Đáng ngạc nhiên, một nghiên cứu của Gary Wu và nhóm của ông tại Đại học Pennsylvania đã không xác nhận suy đoán này. Các điều tra viên đã làm mộtphân tích chi tiết các chất chuyển hóa vi sinh vật đường ruột và các chất chuyển hóa có nguồn gốc từ vi khuẩn trong một nhóm động vật ăn tạp và ở những cá nhân có ong n trong chế độ ăn thuần chay trong ít nhất sáu tháng. Trái ngược với kết quả nghiên cứu trước đó liên quan đến các cá nhân sinh ra và sống ở các khu vực địa lý khác nhau trên toàn thế giới, họ chỉ tìm thấy một sự khác biệt khiêm tốn trong microbiota của người phương Tây, những người phương Tây đã chọn chế độ ăn kiêng của họ là ăn tạp hoặc ăn chay . Họ đã quan sát thấy sự khác biệt trong các chất chuyển hóa vi khuẩn đường ruột của hai nhóm được đo trong máu và nước tiểu của họ, tuy nhiên, phần lớn phản ánh lượng protein và chất béo thấp hơn của người ăn chay và lượng carbohydrate cao hơn. Như mong đợi, những khác biệt trong cấu hình chất chuyển hóa có thể được giải thích bằng sự tăng chuyển hóa của các phân tử đường phức tạp có nguồn gốc thực vật bởi hệ vi sinh vật đường ruột của nhóm thuần chay, và lượng axit amin và lipit được tách ra từ động vật được tiêu thụ bởi các loài ăn tạp.

Nói tóm lại, chế độ ăn uống đã thay đổi việc sản xuất các chất chuyển hóa của vi sinh vật mà không làm thay đổi đáng kể thành phần của các vi sinh vật tạo ra các chất chuyển hóa này. Các nhà điều tra suy đoán rằng nếu chế độ ăn uống là lý do cho sự khác biệt đáng kể về hệ vi sinh vật đường ruột được quan sát trước đây ở các quần thể người khác nhau ở các khu vực khác nhau trên thế giới, thì những khác biệt liên quan đến chế độ ăn uống như vậy có thể mất vài thế hệ để tiến hóa hoặc có thể tiếp xúc với cuộc sống rất sớm có tác dụng lâu dài đối với hệ vi sinh vật đường ruột.

Bây giờ chúng ta biết rằng có nhiều cơ chế mà hệ vi sinh vật đường ruột có thể bị ảnh hưởng sớm trong đời, bao gồm chế độ ăn uống của mẹ khi mang thai và khi cho con bú, tiếp xúc với vi khuẩn môi trường và tín hiệu đường ruột do căng thẳng ảnh hưởng đến cả mẹ và con microbiome ruột của trẻ sơ sinh. Sự khác biệt về địa lý trong thành phần microbiota cũng có thể là do một phần của sự khác biệt lớn trong các điều kiện môi trường của các cá nhân sống hòa hợp với môi trường của họ ở các khu vực biệt lập trên thế giới, so với những người sống ở thành phố Mỹsống ở các khu vực đô thị, loại bỏ tiếp xúc trực tiếp với môi trường tự nhiên và nhận thức ăn của họ từ siêu thị hoặc nhà hàng.

Mặc dù khả năng thích ứng của microbiota của chúng tôi, nhưng cũng đúng là microbiota của nông dân nông thôn và người săn bắt hái lượm có những khả năng mà chúng tôi đã mất. Ngay cả khi chúng tôi quyết định bắt đầu ăn chế độ ăn kiêng giống như một người săn bắn hái lượm hoặc nông dân truyền thống ở nông thôn, chúng tôi sẽ không bao giờ có thể lên men thực phẩm cũng như sản xuất nhiều chất chuyển hóa hữu ích trong ruột như chúng. Cái gọi là microbiota cho phép này cung cấp một lượng lớn axit béo chuỗi ngắn Các phân tử có lợi giàu năng lượng có thể bảo vệ chống lại ung thư ruột kết và bệnh viêm ruột và có khả năng đóng vai trò trong giao tiếp đường ruột.

Ngược lại, những người sống trong các xã hội công nghiệp hóa có thành phần vi sinh đường ruột hạn chế, không hiệu quả trong việc lên men carbohydrate phức tạp từ thực vật thành axit béo chuỗi ngắn, ngay cả khi bạn tiêu thụ nhiều trái cây, rau và các loại thực vật khác thực phẩm có nguồn gốc. Làm thế nào một thành phần hạn chế như vậy sẽ phát triển?

Wu nghĩ rằng điều này có thể là do sự vắng mặt của một số loài vi sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn Ruminococcus bromii, có hoạt động rất cần thiết để bắt đầu sự thoái hóa của các chất nền khó phân hủy này. Trong hệ sinh thái của hệ vi sinh vật đường ruột, nhiều chất chuyển hóa giống nhau có thể được tạo ra bởi các thành viên khác nhau trong cộng đồng vi sinh vật và được tiêu thụ hoặc biến đổi bởi những người khác. Mặt khác, các loài vi khuẩn đường ruột khác có nhiều kỹ năng chuyên môn hơn và dường như đóng vai trò chính trong việc làm giảm các hạt tinh bột mà esca tiêu hóa trong ruột non. Cái gọi là tinh bột kháng này có trong nhiều loại thực phẩm có nguồn gốc thực vật, bao gồm chuối, khoai tây, hạt, cây họ đậu và ngũ cốc nguyên hạt chưa qua chế biến. Ở hầu hết các cá nhân, tinh bột kháng được lên men hoàn toàn với các axit béo chuỗi ngắn trong ruột kết, nhưng một số vi khuẩn đường ruột của một số ngườithiếu khả năng đó.

Nó chỉ ra rằng Ruminococcus bromii thường sẽ bắt đầu phân hủy tinh bột kháng, làm cho chất nền được tiêu hóa một phần có sẵn cho các eria xương khác, sau đó phá vỡ các loại đường riêng lẻ bằng cách sử dụng các enzyme khác nhau. Các vi sinh vật như Ruminococcus bromii được biết đến theo cách nói sinh thái như là một loài đá chính của họ, khi họ thực hiện các hoạt động cần thiết cho hệ sinh thái như là một hoạt động tối ưu. Chẳng hạn, chó sói là loài chủ chốt trong Công viên quốc gia Yellowstone, nơi chúng kiểm soát quần thể nai sừng tấm, giúp loài nai không bị quá tải và do đó giữ cho hệ sinh thái cân bằng. Sự biến mất của những con sói đã gây ra hậu quả đọc rộng trên một số lượng lớn các loài ở hạ lưu và cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến chức năng của toàn bộ hệ sinh thái. Trong hệ vi sinh vật đường ruột, tất cả các vi khuẩn khác bị ảnh hưởng đến khả năng thực hiện công việc của chúng (chẳng hạn như chuyển hóa hydrat carbo phức tạp ) nếu một loài đá chính như Ruminococcus bromii bị giảm hoặc vắng mặt. Ngược lại, nếu bất kỳ loài nào ở hạ lưu phải vắng mặt, công việc của chúng có thể dễ dàng bị chiếm bởi các tác nhân hạ nguồn khác.

Tất cả điều này có nghĩa là khi bạn được sinh ra trong nền văn minh Weste rn, bạn cũng có được một microbiome phương Tây. Ngay cả khi bạn ăn thuần chay ngày hôm nay, hệ vi sinh vật đường ruột của bạn sẽ vẫn là một loài ăn tạp thông thường, và ngay cả khi bạn ăn chế độ ăn nhạt trong suốt quãng đời còn lại, microbiota ruột của bạn sẽ không biến thành một người thu thập hun ter. Tuy nhiên, mô hình của các chất chuyển hóa vi sinh vật bạn sản xuất phụ thuộc vào chế độ ăn uống bạn tiêu thụ.

Điều đó nói rằng, ngay cả khi bạn và một người hàng xóm ăn một chế độ ăn rất giống nhau, bạn sẽ có các loài vi khuẩn khác nhau trong ruột của bạn hơn cô ấy. Chúng tôi chỉ chia sẻ một lượng nhỏ các loài vi khuẩn và chủng với đồng loại của chúng tôi, mặc dù chúng tôi trông khá giống nhau về các gen mà các vi khuẩn này biểu hiện và các chất chuyển hóa mà chúng tạo ra. Là Rob Knight, tại Đại học California, San Die go, người có thiên tài phân tích đã tạo ra vi khuẩn đường ruột hiện đạinghiên cứu về bộ gen có thể, đặt nó, hệ vi sinh vật đường ruột giống như một hệ sinh thái quy mô lớn, trong đó các nhóm vi sinh vật khác nhau có thể thực hiện các chức năng tương tự. Mặc dù hai đồng cỏ có thể trông giống như si trong một bức tranh, đặc biệt là khi so sánh với hai khu rừng, hai đồng cỏ có thể khác nhau rất nhiều trong hàng trăm loài thực vật và động vật sống trong đó và tạo ra những môi trường giống nhau này.

Nếu bạn là một người yêu âm nhạc, bạn có thể hình dung mối quan hệ giữa thành phần của microbiota ruột của bạn và các chức năng của chúng theo một cách khác. Bạn có thể có dàn nhạc yêu thích của bạn, như Los Angeles hoặc Berlin philharmonic, mà bạn đã nghe nhiều lần. Hầu hết các nhạc sĩ trong các dàn nhạc này đều giống nhau mỗi khi bạn nghe một trong những buổi hòa nhạc của họ, nhưng âm nhạc họ chơi, có thể là một bản giao hưởng của Beethoven, Mahler hoặc Mozart, hoàn toàn khác nhau tùy thuộc vào các nốt nhạc của các nhạc sĩ. được. Vì vậy, khi nói đến sức khỏe của bạn, danh tính của các loài vi sinh vật ít quan trọng hơn công việc họ làm, giống như danh tính của từng nhạc sĩ không quan trọng đối với sự thích thú của bạn so với bản nhạc họ chơi.

Chế độ ăn uống thay đổi cuộc hội thoại Gut-Brain

Như nghiên cứu của Wu minh họa, hệ vi sinh vật đường ruột của chúng ta có thể thích nghi với những thay đổi mạnh mẽ trong nguồn thực phẩm của chúng ta bằng cách thay đổi thực phẩm chúng sống và các chất chuyển hóa mà chúng tạo ra. Đây là một yếu tố của trí tuệ tiến hóa to lớn có trong ruột. Chúng ta đã biết được sự khôn ngoan này đã được lập trình vào trục não-microbiome-não của chúng ta như thế nào và nó đã cung cấp cho chúng ta không chỉ một hệ thống tiêu hóa hoạt động hoàn hảo mà còn là một thư viện phát triển về cảm giác ruột giúp chúng ta dự đoán tương lai, và bản năngrằng anh ta điều chỉnh nhận thức của chúng ta về những nguy hiểm trong thế giới của chúng ta. Điều quan trọng, trong khi microbiome ruột của chúng ta cùng với kết nối của nó với bộ não được lập trình sớm trong cuộc sống, nó cũng vẫn linh hoạt và thích nghi trong suốt cuộc đời.

Trong suốt cuốn sách này, tôi đã mô tả trục b -microbiome mưa của chúng tôi tương tự như một siêu máy tính có thể điều chỉnh hoàn hảo với những thay đổi đang diễn ra trong thế giới bên trong và bên ngoài của chúng tôi, và điều đó có mối liên hệ phức tạp với hệ thống miễn dịch, sự trao đổi chất của chúng tôi, hệ thống thần kinh của chúng ta, và mọi ystem khác trong cơ thể chúng ta. Khả năng thích ứng của trục microbiome ruột-não được thể hiện rõ ràng bằng việc con người có thể (cho đến gần đây) chuyển đổi thành công từ lối sống tiền sử, có mối liên hệ chặt chẽ với môi trường tự nhiên , đến lối sống mà chúng ta đang sống siêu đô thị và ăn các mặt hàng thực phẩm thường đến từ các khu vực xa xôi trên khắp thế giới. Microbiome ruột của chúng ta thậm chí có thể học cách chuyển hóa các chất mà nó chưa từng gặp trước đây, bao gồm nhiều loại thuốc hiện đại, thuốc trừ sâu peside và hóa chất mà chúng ta ăn vào.

Vì tính linh hoạt này, có lý do chính đáng để cho rằng các chất chuyển hóa đường ruột của bạn sẽ khác nhau tùy thuộc vào loại chế độ ăn bạn ăn. Đó là bởi vì sự phân hủy các carbohydrate có nguồn gốc thực vật phức tạp , chẳng hạn như tinh bột kháng, tạo ra một bộ các chất chuyển hóa khác nhau cơ bản so với sự phân hủy các axit amin và chất béo thành phần chính của thịt và sữa, trứng và phô mai. Ví dụ, trái ngược với phạm vi chuyển hóa tỷ lệ carbohydrate khá hạn chế , chỉ bao gồm một vài axit béo chuỗi ngắn, cơ thể bạn tiêu hóa protein thành hai mươi phân tử khối xây dựng khác nhau, được gọi là axit amin và vi khuẩn trong quá trình lên men đại tràng các axit amin này vào một phạm vi rộng hơn nhiều abolite, có thể tương tác với hệ thần kinh.

Hầu hết các carbohydrate có nguồn gốc thực vật chưa được tiêu hóa được chuyển hóa bởi các vi khuẩn trong ruột kết thành các axit béo chuỗi ngắn như butyrate, được đặt tên như vậy bởi vì nó có mùi bơ và acetate, như cũng như các khí su ch như carbon dioxide, metan và hydro sulfide (tạo cho phân có mùi hôi). Butyrate là một ví dụ tuyệt vời về nhiều tác dụng tăng cường sức khỏe của chế độ ăn uống từ thực vật đối với sức khỏe của trục não-ruột. Nó không chỉ đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp thức ăn cho các tế bào lót đại tràng mà còn có nhiều tác dụng tăng cường sức khỏe cho hệ thần kinh ruột. Và axit béo chuỗi ngắn này đại diện cho một nhân tố quan trọng trong giao tiếp giữa ruột và não và trong việc bảo vệ não chống lại các tác động viêm cấp thấp nguy hiểm gây ra bởi chế độ ăn nhiều chất béo hoặc chất ngọt nhân tạo.

Minh họa tiềm năng to lớn mà những thay đổi trong chế độ ăn uống có thể có trên não của bạn, người ta đã ước tính rằng hệ vi sinh vật đường ruột của con người có khả năng tạo ra khoảng 500.000 chất chuyển hóa khác biệt, được gọi chung là chất chuyển hóa, và nhiều chất chuyển hóa này là thần kinh, có nghĩa là chúng có thể ảnh hưởng đến hệ thống thần kinh của bạn. Một số vi sinh vật riêng lẻ tạo ra tới năm mươi chất chuyển hóa khác nhau, hormone inclu ding, chất dẫn truyền thần kinh và các phân tử khác giao tiếp trực tiếp với hệ thần kinh. Cũng có thể có tới 40.000 biến thể của bất kỳ chất chuyển hóa nào, tùy thuộc vào cách nó kết hợp với các chất chuyển hóa khác. Các chất chuyển hóa này được sản xuất bởi khoảng 7 triệu gen, nhiều hơn rất nhiều so với 20.000 trong bộ gen của con người.

Vì chúng ta ăn nhiều loại thực phẩm, đặc biệt là thực phẩm thực vật và ruột của chúng ta chứa số lượng lớn các tế bào vi khuẩn đa dạng như vậy, người ta ước tính rằng 40 phần trăm các olites metab lưu thông trong cơ thể chúng ta được sản xuất không phải bởi các tế bào và mô của chúng ta, nhưng thay vào đó bởi các vi khuẩn đường ruột của chúng ta. Thật vậy, rõ ràng là hệ vi sinh vật đường ruột của bạn đóng một vai trò quan trọng trong một hệ thống tín hiệu phức tạp đáng chú ý có thể ảnh hưởng đến mọi tế bào trong cơ thể bạn, bao gồm cả những người trong não. Mặc dù nó sẽ mất nhiều năm nghiên cứu để gỡ rối tất cả các hiệu ứng phức tạp mà các chất chuyển hóa của vi sinh vật có trên chúng tôi-bằng cách tự hoặc nhiều khả năng kết hợp với những người khác-không có câu hỏi trong tâm trí của tôi rằng những hiệu ứng nàysâu sắc và sẽ cách mạng hóa cách chúng ta hiểu vai trò của chế độ ăn uống đối với sự phát triển và trong điều trị các rối loạn của não và trục não-ruột. Nói cách khác, dàn vi khuẩn trong ruột của bạn có đầy đủ các nhạc sĩ dày dạn kinh nghiệm và sẵn sàng biểu diễn từ những năm đầu đời. Chế độ ăn uống bạn chọn không chỉ xác định các giai điệu mà nó chơi mà còn cả chất lượng của các giai điệu này. Và bạn, cuối cùng, là nhạc trưởng của bản giao hưởng.