Поскольку диеты с высоким содержанием белка становятся всё более популярными, новое исследование показывает, что разделение пищевых белков на животные и растительные не позволяет эффективно учитывать различия в их составе, эффективности переваривания и доступности для микробиоты кишечника в зависимости от источника.
Исследование, проведённое в Университете штата Северная Каролина, показало, что не все белки перевариваются одинаково. Некоторые из них перевариваются не так хорошо, как другие, и попадают в толстый кишечник, где их взаимодействие с микробиотой кишечника — микроорганизмами, обитающими в кишечнике, — часто может иметь значительные последствия.
С помощью масс-спектрометрии высокого разрешения в ходе исследования изучалась судьба очищенного белка из шести различных источников — сои, казеина, коричневого риса, дрожжей, гороха и яичного белка — как у мышей, выращенных в стерильных условиях, у которых нет микробиоты кишечника, так и у мышей с обычной микробиотой. Эта методология позволила исследователям определить, какие белки не перевариваются организмом и становятся доступными для кишечных микробов.
Мы хотели не только отследить, сколько белка усваивается организмом, но и выяснить, какие именно белки не усваиваются и взаимодействуют с микробиотой кишечника в толстой кишке, и, наконец, какие белки выводятся из кишечника. Это особенно важно сейчас, когда все стараются включить в свой рацион больше белка.
Белок, который не переваривается полностью, попадает в толстую кишку, где он может взаимодействовать с кишечными микроорганизмами. Такое взаимодействие не всегда приводит к желаемому результату.
Айеша Аван, аспирантка Университета штата Северная Каролина, ведущий автор и соавтор статьи, описывающей исследование
Удивительно, но в образцах кала обеих групп мышей были обнаружены пищевые белки из всех источников. Это говорит о том, что даже белки, которые считаются легкоусвояемыми, могут достигать толстой кишки и служить источником питания для микробиоты кишечника.
«Яичный белок часто считают легкоусвояемым источником белка, но наше исследование показало, что значительная его часть не усваивается, — говорит Аван. — Кроме того, белок коричневого риса составлял около 50 % белков в кале и не очень эффективно усваивался организмом или микробиотой кишечника».
Мануэль Кляйнер, доцент кафедры биологии растений и микроорганизмов в Университете штата Северная Каролина и соавтор статьи, сказал, что исследование показало: не все источники белка действуют одинаково.
«Люди часто думают о том, что лучше: животный белок или растительный, — сказал он. — Но на самом деле всё зависит от конкретного источника белка, а не от противопоставления животного и растительного».
Кроме того, исследование показало, что микробиота кишечника сильно влияет на то, какие белки проходят через желудочно-кишечный тракт. Определённые белки в каждом из источников либо разрушались сильнее у мышей с микробиотой кишечника, чем у мышей без микробиоты, либо, наоборот, накапливались. Примечательно, что среди белков, количество которых различалось, было несколько белков, полученных с пищей и выполняющих функции, важные для здоровья организма. Например, антипитательные факторы, такие как ингибитор трипсина Кунитца в сое и несколько антимикробных белков яичного белка, включая лизоцим и авидин, не переваривались и были доступны для микробиоты кишечника.
«Пищевые белки оказывают значительное влияние на физиологию организма, — сказал Кляйнер. — Нам всё ещё нужно понять, остаются ли эти белки целыми и активными, когда попадают в толстую кишку».
Уникальность исследования заключается в том, что оно проводилось в нескольких отделах пищеварительного тракта, а не только в отношении фекалий. Исследователи обнаружили, что наличие или отсутствие кишечных микробов практически не влияет на пищеварение в тонком кишечнике. Различия в составе пищевых белков наблюдались только в толстом кишечнике и фекалиях. Эти результаты подчёркивают важную роль кишечной микробиоты в формировании судьбы пищевых белков в толстом кишечнике.
«В ходе этой работы мы изучали белки по всему кишечнику, а не только в его конце, — сказал Кляйнер. — Большая часть пищеварения происходит одинаково в тонком кишечнике, независимо от того, есть у мышей микробиота или нет».
«Это значит, что в тонком кишечнике наличие или отсутствие микробиоты не сильно влияет на то, как вы перерабатываете этот белок, — сказал Аван. — Это логично, поскольку в тонком кишечнике меньше микробов и у них не так много времени, чтобы взаимодействовать с поступающим с пищей белком. Основные различия мы наблюдаем в толстом кишечнике, где микробиота активнее взаимодействует с белком и может модифицировать или расщеплять его».
По словам исследователей, такие взаимодействия могут влиять на выработку метаболитов, таких как короткоцепочечные жирные кислоты или индолы, которые могут оказывать воздействие на здоровье хозяина.
Кроме того, неэффективное переваривание функциональных белков в кишечнике, в том числе ингибиторов ферментов, лектинов и антимикробных белков, может указывать на их возможную роль в регулировании физиологии кишечника и состава микрофлоры. Эти данные свидетельствуют о том, что источник пищевого белка является важным фактором при изучении влияния питания на здоровье, в том числе на воспалительные заболевания кишечника и нарушения обмена веществ.
«В будущем мы сосредоточимся на изучении того, как различные источники пищевых белков и их взаимодействие с микробиотой кишечника влияют на здоровье человека», — сказал Кляйнер.
Александрия Бартлетт, Дж. Альредо Блейкли-Руис, Таннер Ричи и Кейси М. Териот, все из Университета штата Северная Каролина, стали соавторами статьи, опубликованной в Food & Function.
Эта работа была выполнена при поддержке Национального института общих медицинских наук Национального института здравоохранения в рамках гранта № R35GM138362.
Источник:
Университет штата Северная Каролина
Ссылка на журнал:
Аван, А., и др. (2025). Пищевой белок из разных источников не усваивается организмом и по-разному модифицируется микробиотой кишечника. Food & Function. doi.org/10.1039/d5fo01132a
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся