Кишечник и похудение: Как ваша микрофлора уменьшает вес тела

Кишечник и похудение, какая связь может быть между этими разными, на первый взгляд, понятиями? Подробнее рассмотрим в этой статье…

Сегодня известно, что организм человека содержит примерно равное количество своих клеток и различных микроорганизмов (бактерий) в кишечнике и на коже. И такое огромное количество бактерий ежедневно что-то едят и вырабатывают различные продукты своей жизнедеятельности, оказывая на наш организм сильнейшее влияние. Это статья рассказывает, как микрофлора в кишечнике может повлиять на ваш вес.

Что такое короткоцепочечные жирные кислоты

Короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК, КЦЖК, SCFAs; уксусная, пропионовая и масляная кислоты) образуются в процессе ферментации бактериями тех углеводов в толстой кишке, которые были в съеденной пище.

КЖК (короткоцепочечные жирные кислоты) приводят к уменьшению кислотности (рН) кишечника, начиная от подвздошной кишки (конец тонкой кишки) до слепой кишки (начало толстого кишечника), что предотвращают избыточный рост вредных бактерий (например, клостридий и энтеробактерий).

Короткоцепочечные жирные кислоты помогают предотвращать заболевания кишечника, способствуют усилению кишечной стенки за счет увеличения секреции муцина-2 (MUC2) — белка, формирующего слизь в кишечнике, которая предотвращает пересечение кишечного барьера различными липополисахаридами (компонентами грамотрицательных бактерий).

Положительное влияние короткоцепочечных жирных кислот

Состав короткоцепочечных жирных кислот в нашем кишечнике

Из общего количества различных короткоцепочечных жирных кислот в нашем толстом кишечнике примерно 90-95% представляют собой ацетат, пропионат и бутират (у здоровых людей).

Ацетат (уксусная кислота) — 60%
Пропионат (пропионовая кислота) — 25%
Бутират (масляная кислота) — 15%

Большинство короткоцепочечных жирных кислот всасываются в толстом кишечнике, взаимодействуя с бикарбонатом.

Стимулируют образование слизи в кишечнике
Увеличивают ток крови в сосудах кишечника
Поддерживают работу и здоровье кишечного барьера
Улучшают всасывание натрия, калия, магния и воды
Уменьшают кислотность pH
Представляют собой главный источник энергии для клеток кишечника
Влияют на дифференциацию и пролиферацию кишечных клеток.

Механизм действия короткоцепочечных жирных кислот

, потому, что она является основным источником энергии для клеток кишечника. Бутират оказывает противовоспалительное и анти-раковое воздействие на кишечник. В экспериментах в пробирке бутират был способен подавлять рост раковых клеток кишечника, кроме того он способен уменьшать скорость роста кровеносных сосудов через блокирования Sp1 и VEGF.

Короткоцепочечные жирные кислоты и ожирение

Существует некоторая противоречивая информация о связи между КЖК и весе тела. С одной стороны, эти кислоты увеличивают использование калорий, что потенциально может привести к переизбытку калорий. С другой стороны, они имеют некоторые эффекты против ожирения.

В целом можно констатировать, что бутират способствует похудению, пропионат имеет неоднозначные последствия, а ацетат способствует увеличению веса.

В фекалиях людей с повышенным весом содержание короткоцепочечных жирных кислот на 20% больше, чем у людей с нормальным весом тела. Но такие показатели могут отражать компенсаторный защитный механизм в борьбе с ожирением, при котором большее количество жирных кислот выводится вместе с калом.

Вероятно, подобный механизм позволяет организму избегать увеличения количества КЖК в кишечнике, что может способствовать увеличению веса (в основном из-за действия ацетата — уксусной кислоты).

Короткоцепочечные жирные кислоты, такие, как бутират и пропионат, увеличивают образование в кишечнике гормона — глюкагоноподобного пептида-1 (ГПП-1) и пептида PYY. Они снижают потребление пищи путем уменьшения аппетита.

вы можете получить инулин из артишоков, чеснока, лука-порея, лука, пшеницы, ржи и спаржи.
находятся в различных фруктах и овощах, включая бананы, лук, чеснок и спаржу.
вы можете получить устойчивый крахмал из ячменя, риса, бобов, зеленых бананов, бобовых и картошки, которые были сварены и затем сразу сильно охлаждены, например, в холодильнике.
хорошими источниками пектина являются яблоки, абрикосы, морковь, апельсины.
находятся в злаках. Например, самое большое количество этого волокна содержится в отрубях пшеницы, составляя около 70% из всего количества пищевого волокна.
можно извлечь из гуаровых бобов.

Бутират

Кроме того бутират обладает и другими значимыми преимуществами. Он способствует уменьшению активности аутоиммунных заболеваний, предотвращению рака кишечника и предупреждению психологических расстройств. Он также эпигенетически влияет на работу нашего мозга. Бутират уменьшает воспаление через регулирование воспалительного пути NF-kB и стимулирования выработки иммунных клеток T-рег, регулирующих воспалительную часть иммунитета.

Польза бутирата

Бутират главным образом производится бактериями в нашем кишечнике — фирмикутами. Производство бутирата зависит от количества бактерий, его производящих, и кислотности в толстой кишке.

Бутират — в основном не усваивается (не попадает в организм), потому что используется в первую очередь клетками толстого кишечника, где служит основным источником энергии для этих клеток.

Бактерии (фирмикуты), продуцирующие бутират, кажется, размножаются в более кислой среде (при низких значениях рН), в то время как бактерии, производящие ацетат и пропионат, вероятно, процветают в более щелочной среде (высокий рН).

В митохондриях клеток толстой кишки 70-90% бутирата окисляется в ацетил-КоА, который затем перерабатывается с помощью цикла трикарбоновых кислот, чтобы генерировать большое количество АТФ (ATP, аденозинтрифосфа́т или аденозинтрифосфорная кислота).

Положительное влияние клетчатки и бутирата

Является основным источником энергии для клеток толстой кишки
Имеет противораковые эффекты
Увеличивает активность митохондрий в клетках
Предотвращает пересечение кишечного барьера различными токсинами
Уменьшает производство глюкозы в кишечнике
Улучшает чувствительность к инсулину
Увеличивает расход энергии за счет улучшения работы митохондрий, что предотвращает ожирение и способствует похудению
Усиливает функции кишечного барьера, что является эффектом против воспаления
Защищает от ожирения, провоцированного вредным питанием, не обязательно вызывая снижение калорийности рациона (а действует опосредовано через гормоны кишечника)
Увеличивает синтез лептина (что уменьшает аппетит)

Пропионат

Пропионат (пропионовая кислота) попадает в печень через кровь и способствует производству глюкозы (в печени). (Р) Пропионат обладает свойствами как способствующими похудению, так и набору веса, но, в целом, вероятно, пропионат помогает похудеть.

Ацетат и пропионат являются главными продуктами, производящиеся бактериями микрофлоры кишечника — бактероидами.

Увеличивает синтез гормона лептина (снижает аппетит)
Защищает против набора веса при вредном питании без уменьшения калорийности (через воздействие на гормоны кишечка)
Снижает уровень производства холестерина (путем ингибирования ацетил-КоА-синтетазы, фермента, который преобразует ацетат в ацетил-КоА)
Является предшественником глюкозы в печени, что уменьшает синтез холестерина
Блокирует резистин (гормон жировых клеток) в жировой ткани у человека.

Влияние питания на развитие нейродегенеративных заболеваний

Ацетат

Из всех трех типов короткоцепочечных жирных кислот , кажется, вызывает наибольший прирост веса тела. Однако, она также обладает и некоторыми свойствами, которые защищают от ожирения.

Ацетат способствует накоплению жира без влияния мозга. Однако было показано, что уксусная кислота также может контролировать увеличение веса через гипоталамус (дугообразное ядро в мозге) в гипоталамусе за счет увеличения выработки ГАМК.

Значительная часть ацетата легко всасывается в кишечнике и достигает печени, где используется для создания холестерина.

Исследование на человеке показало, что лактулоза (метаболизируется микрофлорой кишечника для получения больших количества ацетата), вводящая в рацион питания 6-ти добровольцев в течение 2-х недель, способствовала значительному увеличению ЛПНП (плохого) холестерина, аполипопротеина и ацетата в крови.

Ацетат и пропионат главные продукты жизнедеятельности бактерий кишечника — бактероидов.

Клетчатка уменьшает кровяное давление

Состав микрофлоры кишечника и ожирение

Животные и люди, имеющие повышенный вес или ожирение, обладают более низким разнообразием микрофлоры. У них содержится более низкий процент бактероидов, Verrucomicrobia, faecalibacterium prausnitzii (одни из основных производителей бутирата в кишечнике) и более высокий процент фирмикутов и актинобактерий.


Фирмикуты	Увеличение количество Фирмикутов
Бактероиды	Снижение численности Бактероидов
Актинобактерии	Более высокий уровень Актинобактерий
Verrucomicrobia	Низкое количество Verrucomicrobia
Faecalibacterium prausnitzii	Уменьшение видов Faecalibacteri

Другие виды бактерий микрофлоры кишечника и ожирение

Следующие бактерии имеют меньше доказательств участия в развитии ожирения.

были обнаружены в большем количестве у мышей и людей с повышенным весом по сравнению с нормальным весом тела.

Заселение кишечника М. smithii и B. thetaiotaomicron привело к ферментации пищевых фруктанов до ацетата, что способствовало значительному увеличению жировых отложений.

М. smithii встречаются у 70% людей. Они генерируют метан. Было обнаружено, что эти бактерии увеличивают заквашивание полисахаридов и других углеводов путем извлечения атомов водорода, что приводит к большой продукции короткоцепочечных жирных кислот и, следовательно, к увеличению веса и последующего ожирения.

Количество бактерий Prevotellaceae (производящих водород) и Methanobacteriales (архей, которые образуют метан) было на высоком уровне у людей с ожирением по сравнению с людьми нормального веса, как и с людьми, прошедшими операцию по шунтированию желудка. Известно, что Prevotellaceae являются источником липополисахаридов, которые вызывают воспаление.

С. ramosum в слизистой оболочке тонкой кишки у мышей способствовали увеличению жира в результате роста поглощения в кишечнике глюкозы и липидов.

Низкая относительная доля Бактероидов vulgatus
Высокая концентрация Erysipelotrichi (Фирмикуты)
Высокое количество Clostridium ramosum (часть Erysipelotrichi)
Повышенное количество Lactobacillus spp, которые напрямую связаны с ростом уровня С-реактивного белка
Значительное количество Lactobacillus reuteri
Высокая концентрация видов Стафилококков (связано с увеличением калорийности рациона питания у детей)
Oscillibacter и Clostridium clusters XIVa и IVO (у предрасположенных к ожирению мышей)
F. prausnitzii – связаны со снижением общего воспаления в организме при ожирении и диабете.

Бутират уменьшает аллергию и воспаление

Как увеличить уровень бутирата

Продукты питания с высоким содержанием клетчатки

Возможные способы получить или увеличить выработку бутирата кишечной микрофлорой:

Ежедневное получение с пищей не менее 23 гр. растительной клетчатки, особенно из сырого топинамбура, листьев одуванчика, зеленых бананов, лука-порея, чеснока, спаржи.
Постоянное включение в свою диету ферментированных овощей (квашенной капусты, кимчи).
Практиковать прием чая из цикория (инулин).
Добавление к своему питанию Hi-Maize (стойкий крахмал) — специальных диетических волокон из кукурузы.
Получение кальция и магния в достаточном количестве с помощью продуктов питания или добавок.
Прием гидроксиметилбутирата или HMB, который синергетически с ресвератролом активирует ген SIRT1. В небольших количествах HBM содержится в рыбе и цитрусовых фруктах.
Включение в питание полезных продуктов, богатых масляной кислотой: топленное сливочное масло (фермерское), сырое молоко, растительные масла, сыр пармезан.
Употребление чайного гриба (чая комбуча).
Дополнительно включить прием добавок с бутиратом..