Пребиотическое влияние процесса выпечки хлеба in vitro на микробиом при воспалительных заболеваниях кишечника (аннотация)Пребиотическое влияние процесса выпечки хлеба in vitro на микробиом при воспалительных заболеваниях кишечника
Хлеб - универсальный продукт питания, содержащий углеводы, витамины группы В, минералы (фосфор, магний и кальций), растительные белки, а также источники пищевых волокон для наших кишечных бактерий.
Процесс приготовления хлеба, включая состав теста и ферментацию, влияет на конечный микробный и химический состав хлеба. В традиционном хлебопечении используется закваска - разрыхлитель, традиционно получаемый из смеси муки и воды и самопроизвольно ферментируемый сложной микробиотой с преобладанием молочнокислых бактерий (МКБ) и дрожжей.
Эмпирические данные, полученные на животных моделях или в модельных исследованиях in vitro с использованием образцов стула человека (Costabile et al., 2014), указывают на то, что традиционный хлеб может положительно влиять на микробиоту кишечника, иммунные реакции кишечника и систематическое воспаление по сравнению с потреблением промышленного хлеба. Другие данные указывают на улучшение состава микробиоты кишечника при использовании цельнозерновой муки для производства хлеба (Costabile et al., 2008). Кроме того, процесс ферментации, по-видимому, оказывает значительное влияние на конечное содержание клетчатки и углеводно-белковый состав хлеба (Saa et al., 2017). Несмотря на большое количество литературы, посвященной характеристике микробиоты зрелой закваски, исследований, направленных на выявление динамики развития микроорганизмов от исходного теста до зрелой закваски или микробного состава сырого теста в разные периоды брожения, мало, что ограничивает знания о пребиотических свойствах теста.
Воспалительные заболевания кишечника (ВЗК), включая две их основные категории (болезнь Крона и язвенный колит), связаны как с микробиотой кишечника, так и с питанием. Хлеб является повседневным продуктом питания, который потенциально может быть использован в качестве пребиотика. Нашей целью было оценить различные процессы изготовления хлеба и их влияние на фекальную микробиоту толстой кишки у пациентов с ВЗК. Микробный состав нескольких заквасок и образцов теста был проанализирован с помощью высокопроизводительного секвенирования генов 16S и 18S рРНК. Три вида хлеба, приготовленные по разным технологиям, переваривались in vitro и инкубировались с фекалиями пациентов с ВЗК.
Изменения в микробиоте кишечника оценивались с помощью количественной ПЦР с использованием специфических бактериальных сиквенсов. Производство короткоцепочечных жирных кислот анализировалось с помощью газовой хроматографии. Lactobacillus sanfranciscensis был доминирующим видом молочнокислых бактерий, обнаруженных в закваске и хлебном тесте, приготовленном с использованием закваски, в то время как Saccharomyces cerevisiae были наиболее доминирующими дрожжами во всех группах, особенно в хлебном тесте перед выпечкой. Различия в микробном составе в сыром хлебном тесте были больше связаны с типом теста и выработкой, чем с продолжительностью брожения.
Инкубирование переваренного in vitro хлеба с фекалиями выявило увеличение большинства анализируемых групп бактерий и продукции короткоцепочечных жирных кислот, как в образцах, полученных при болезни Крона, так и при язвенном колите. Наиболее заметное увеличение производства короткоцепочечных жирных кислот отражало более высокую численность видов Roseburia. Наблюдаемые потенциальные пребиотические свойства были получены в основном при использовании большого количества хлеба, независимо от его вида. В целом, данное исследование подчеркивает динамику бактерий в процессе приготовления хлеба и его потенциальный пребиотический эффект у пациентов с ВЗК.
Это исследование предоставляет новые данные об общей динамике микроорганизмов в различные моменты брожения при приготовлении закваски, а также о микробном сообществе двух видов хлебного теста с различной продолжительностью брожения перед выпечкой. Кроме того, в данном исследовании впервые описывается и сравнивается влияние трех хлебных продуктов на состав сообщества фекальной микробиоты пациентов с ВЗК. Необходимы дальнейшие исследования с более крупными когортами и клинические исследования in vivo для подтверждения этого первого обзора того, как закваска в сочетании с длительной ферментацией при выпечке хлеба может быть потенциальным инструментом для восстановления дисбактериоза и здоровья кишечника у пациентов с ВЗК.
