Связь между некоторыми углеводородными компонентами рациона питания человека и его здоровьем стала очевидной в течение десятилетий. Помимо обеспечения организма энергией, перевариваемые углеводы могут оказывать и другое воздействие на здоровье хозяев, в том числе выступать в качестве пищевых волокон и пребиотиков.
Одной из проблем в исследовании непереваримых углеводов и здоровья кишечника является недостаточное понимание функциональной экологии кишечника. В настоящее время разработки новых неперевариваемых углеводов происходят с очень ограниченными знаниями о том, как они будут обрабатываться кишечным микробиомом.
Деградация и метаболизм углеводов в рационе питания связаны со сложным многовидовым действием, за которым следует перекрестное метаболическое питание продуктами. В настоящее время мало что известно о сетях перекрестного питания, существующих в кишечнике.Поскольку деградация углеводов связана с бактериальными гликозидными гидролазами, необходимо дальнейшее изучение этой взаимосвязи. Изучение гликозилгидролаз, выраженных специфическими кишечными бактериями в режиме питания, является очень сложной задачей и потребует разработки новых методов в будущем/
На рынке присутствует несколько пребиотических олигосахаридов, лидерами рынка являются фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды, изготовленные ферментными методами.
Известно, что молоко человека содержит чрезвычайно сложный комплекс олигосахаридов, которые, как считается, играют важную роль в питании младенцев, выступая в качестве пребиотических углеводов, антиадгезивных средств, подавляющих адгезию патогенов, а также выступая в качестве клеточных сигнальных молекул .
Альтернативным подходом к выделению или синтезу олигосахаридов человеческого молока может быть получение сложных олигосахаридов из крупного рогатого скота. Как обсуждал Робинсон, эти олигосахариды присутствуют в меньших количествах, чем в человеческом молоке, а олигосахариды крупного рогатого скота не имеют точно такой же структуры.
Однако они могут быть более пригодны для крупномасштабной добычи, и в настоящее время изучается их биологическая активность и пищевой потенциал. Например, Кунц и др. описывают влияние олигосахаридов крупного рогатого скота различных пород на рост клеток млекопитающих. Олигосахариды оказывали дозозависимое действие ингибирования роста на клетки кишечника человека HT-29, Caco-2 и нетрансформированные клетки. Они также индуцировали дифференцировку в нетрансформированных клетках кишечника.
Из докладов по данной теме ясно, что область неперевариваемых углеводов имеет много направлений для изучения.
Влияние таких углеводородных молекул на кишечный микробиом в настоящее время является предметом интенсивных исследований и, как мы надеемся, приведет к детальному пониманию того, как конкретные углеводные структуры могут влиять на экологию кишечника для получения определенных метаболических сигнатур и как они могут затем повлиять на здоровье и благополучие человека.
Становится ясно, что диетические углеводы могут также, по крайней мере in vitro, влиять на физиологию клеток млекопитающих.
В настоящее время масштабы и характер метаболического перекрестного питания в кишечнике, влияние микробных метаболитов на здоровье человека и степень, до которой прямое взаимодействие с клеточной физиологией происходит in vivo у здоровых людей, далеко не ясны.
Однако новаторские подходы in vitro, такие как культивирование микробиоты кишечника человека в анаэробном кишечнике на микросхеме, могут служить передовым инструментом имитации взаимодействия хозяина и микроорганизмов в кишечнике человека.