Пищевые волокна, содержащиеся в зернах, являются важным компонентом многих диет, но мало что известно о том, как мы перевариваем клетчатку, поскольку людям не хватает ферментов для расщепления сложных молекул. Некоторые виды кишечных бактерий расщепляют клетчатку таким образом, что она не только становится легкоусвояемой, но и высвобождает феруловую кислоту, важный антиоксидант с многочисленными преимуществами для здоровья, согласно новому исследованию, проведенному исследователями из Иллинойского университета Урбана-Шампейн.

Зерна, такие как рис, овес, рожь и пшеница, богаты классом пищевых волокон, называемых арабиноксиланами, которые человек не может переварить самостоятельно. Многие кишечные бактерии обладают ферментами для расщепления простых компонентов арабиноксиланов, однако им не хватает способности расщеплять сложные, в том числе содержащие феруловую кислоту.

"Было доказано, что феруловая кислота обладает антиоксидантной, иммуномодулирующей и противовоспалительной активностью, и многие отчеты документировали ее защитную активность при различных заболеваниях, включая диабет, аллергическое воспаление, болезнь Альцгеймера, сердечно-сосудистые заболевания, микробные инфекции и рак", - сказал руководитель исследования Исаак Канн, профессор наук о животных и микробиологии и член Института геномной биологии Карла Р.

- Тогда вопрос в том, в чем польза арабиноксиланов для нас, поскольку наши человеческие геномы не кодируют ферменты, которые могут их деградировать или получить доступ к содержащейся в них феруловой кислоте?" - сказал Кэнн.

Чтобы ответить на этот вопрос, группа Канна и его коллеги из Мичиганского университета и Университета Ми в Японии изучили геномы и пищеварительную активность бактерий в кишечнике. Они обнаружили, что группа бактерий Bacteroides имеет несколько ферментов, которые расщепляют арабиноксиланы, некоторые из которых ранее не были замечены или каталогизированы. Один фермент, обнаруженный группой, настолько активен, что отсекает любую феруловую кислоту, с которой сталкивается, высвобождая большое количество антиоксиданта, сказал Канн. Группа опубликовала свои выводы в журнале Nature Communications.

"Эти бактерии могут почувствовать разницу между простыми и сложными арабиноксиланами, чтобы развернуть большой набор ферментов, которые действуют как ножницы, чтобы разрезать связи в сложных арабиноксиланах на их единичные сахара и в то же время высвободить феруловую кислоту", - сказал Канн.

Важно отметить, что ни одна из изученных бактерий не использовала феруловую кислоту после ее высвобождения, что сделало ее доступной для всасывания в кишечнике человека.

Понимание этого механизма того, как бактерии в толстой кишке помогают организму расщеплять пищевые волокна и получать доступ к феруловой кислоте, имеет применение для персонализированного питания. Благодаря защитной активности соединения против некоторых заболеваний и его роли в модуляции воспаления и иммунного ответа пациенты могут извлечь выгоду из приема пробиотиков бактерий, выделяющих феруловую кислоту, или от употребления диеты, богатой арабиноксилановой клетчаткой, сказал Канн.

"Это один из примеров того, как микробиом влияет на здоровье и питание человека", - сказал Канн.

ИСТОЧНИК