В этом исследовании оценивался фенольный профиль сыворотки, мочи и кала при потреблении пшеницы WG; их влияние на метаболические и воспали тельные параметры; а также корреляции с изменениями в фекальной микробиоте.
Субъекты с избыточным весом/ожирением с неоптимальными факторами образа жизни (такими как ограниченное потребление фруктов и овощей и низкая физическая активность) рассматривались в этом исследовании, потому что они были подходящими субъектами для проверки
1) распределения полифенолов WG среди основных биологических жидкостей путем снижения вмешательства других основных пищевых источников полифенолов (35)
Arranz S, Silva ´n JM, Saura-Calixto F. Nonextractable polyphenols, usually ignored, are the major part of dietary polyphenols: a study on the Spanish diet. Mol Nutr Food Res 2010;54:1646–58.
2) гипотезы о том, что полифенолы WG могут предотвратить развитие некоторых патофизиологических путей, которые, возможно, несбалансированы у этих субъектов (хотя они все еще были здоровы) (16)
Vitaglione P, Napolitano A, Fogliano V. Cereal dietary fibre: a natural functional ingredient to deliver phenolic compounds into the gut. Trends Food Sci Technol 2008;19:451–63.
3) взаимодействия между циркулирующими и выделяемыми полифенолами WG, составом микробного сообщества кишечника и пользой для здоровья, возможно, вызванной потреблением пшеницы WG в популяции, подверженной риску развития хронических заболеваний (14, 36–40)
Tuohy KM, Conterno L, Gasperotti M, Viola R. Up-regulating the human intestinal microbiome using whole plant foods, polyphenols, and/or fiber. J Agric Food Chem 2012;60:8776–82.
14. Go AS, Mozaffarian D, Roger VL, Benjamin EJ, Berry JD, Borden WB, Bravata DM, Dai S, Ford ES, Fox CS, et al. Heart disease and stroke statistics—2013 update: a report from the American Heart As sociation. Circulation 2013;127:143–52.
37. Del Rio D, Costa LG, Lean ME, Crozier A. Polyphenols and health: what compounds are involved? Nutr Metab Cardiovasc Dis 2010;20:1–6.
38. De Filippo C, Cavalieri D, Di Paola M, Ramazzotti M, Poullet JB, Massart S, Collini S, Pieraccini G, Lionetti P. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Eu rope and rural Africa. Proc Natl Acad Sci USA 2010;107:14691–6.
39. Wu GD, Chen J, Hoffmann C, Bittinger K, Chen YY, Keilbaugh SA, Bewtra M, Knights D, Walters WA, Knight R, et al. Linking long-term dietary patterns with gut microbial enterotypes. Science 2011;334:105–8.
40. Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, Trehan I, Dominguez-Bello MG, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Baldassano RN, Anokhin AP, et al. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature 2012;486:222–7.
Биохимические данные показали, что среди 15 фенольных кислот, контролируемых в сыворотке, моче и кале, 8-недельное потребление WG привело к значительному увеличению концентрации фенольных кислот в моче и кале и сывороточной DHFA.
ЭТО ЗНАЧИТ: ЧТО КЛЕТКИ ИХ НЕ ПРИНЯЛИ ИЛИ В ИЗБЫТКЕ УВОДИЛИ В КРОВЬ И ЛИМФУ ?
Наблюдение о том, что концентрация фенольных кислот может увеличиваться в крови при потреблении пшеницы WG, концептуально согласуется с предыдущим исследованием, проведенным на здоровых субъектах с нормальным весом (9)
Costabile A, Klinder A, Fava F, Napolitano A, Fogliano V, Leonard C, Gibson GR, Tuohy KM. Whole-grain wheat breakfast cereal has a prebiotic effect on the human gut microbiota: a double-blind, placebo controlled, crossover study. Br J Nutr 2008;99:110–20.
Тогда как в недавнем исследовании на здоровых субъектах с избыточным весом 4-недельное потребление хлеба и хлопьев, обогащенных фракцией алейрона, не привело к увеличению сывороточной фенольной кислоты (34).
Price RK, Wallace JM, Hamill LL, Keaveney EM, Strain JJ, Parker MJ, Welch RW. Evaluation of the effect of wheat aleurone-rich foods on markers of antioxidant status, inflammation and endothelial function in apparently healthy men and women. Br J Nutr 2012;108:1644–51
Интересно, что в настоящем исследовании потребление WG также значительно увеличило концентрацию DHFA в сыворотке, которая положительно коррелирует с сывороточной FA, тогда как выделяемая DHFA коррелировала с мочевой FA.
DHFA — это хорошо известный микробный метаболит, полученный из фенольной кислоты и хлорогеновой кислоты, всасывающийся через толстую кишку и извлекаемый в сыворотку и мочу (14, 41–46).
41. Williamson G, Clifford MN. Colonic metabolites of berry polyphenols: the missing link to biological activity? Br J Nutr 2010;104(Suppl 3): S48–66.
42. Poquet L, Clifford MN, Williamson G. Transport and metabolism of ferulic acid through the colonic epithelium. Drug Metab Dispos 2008; 36:190–7.
43. Stalmach A, Mullen W, Barron D, Uchida K, Yokota T, Cavin C, Steiling H, Williamson G, Crozier A. Metabolite profiling of methyl, glucuronyl and sulfate conjugates in plasma and urine derived from chlorogenic acids following the ingestion of coffee by humans: iden tification of biomarkers of coffee consumption. Drug Metab Dispos 2009;37:1749–58.
44. Renouf M, Guy PA, Marmet C, Fraering AL, Longet K, Moulin J, Enslen M, Barron D, Dionisi F, Cavin C, et al. Measurement of caffeic and ferulic acid equivalents in plasma after coffee consumption: small intestine and colon are key sites for coffee metabolism. Mol Nutr Food Res 2010;54:760–6.
45. Lang R, Dieminger N, Beusch A, Lee YM, Dunkel A, Suess B, Skurk T, Wahl A, Hauner H, Hofmann T. Bioappearance and pharmacokinetics of bioactives upon coffee consumption. Anal Bioanal Chem 2013;405: 8487–503
46. Ludwig IA, Paz de Pen ˜a M, Concepcio ´n C, Alan C. Catabolism of coffee chlorogenic acids by human colonic microbiota. Biofactors 2013;39:623–32
В этом исследовании WG пшеница представляла уникальный диетический источник фенольной кислоты (w97 мг/день), отличающий WG от контрольной группы, и поэтому эти результаты показали, что фенольная кислота может всасываться из WG пшеницы, высвобождается в кишечнике и в основном преобразуется в DHFA микробиотой.
Более того, исследование кишечных микробных сообществ показало, что FA в основном извлекалась в кровь и выводилась с мочой у субъектов с низкой относительной численностью Bacteroidetes (филюм) и Bifidobacteriales (порядок) на исходном уровне.
Через 8 недель у этих субъектов наблюдалось увеличение Bacteroidetes и общего Firmicutes, хотя внутри Firmicutes наблюдалось снижение относительной численности Clos tridium.
Предыдущие исследования in vitro показали, что высвобождение жирных кислот в толстой кишке может быть связано с ферментацией полисахаридов пшеничных отрубей и поддерживается действием бактериальной внеклеточной ксиланазы и эстеразы жирных кислот (47, 48).
Эти ферменты в основном синтезируются бактериальными видами, принадлежащими к родам Lacto bacillus и Roseburia (Firmicutes), Bifidobacterium (Actino bacteria), а также Bacteroides и Prevotella (Bacteroidetes) в присутствии арабиноксиланов с этерифицированными жирными кислотами (49–53).
Таким образом, можно предположить, что у лиц с избыточным весом/ожирением, у которых было обнаружено низкое содержание Bacteroidetes и Bifidobacteriales, Firmicutes в основном отвечали за ферментацию полисахаридов WG и высвобождение жирных кислот после введения в рацион пшеницы WG.Современное наблюдение за увеличением относительного обилия Prevotella и значительной положительной корреляцией между фекальными FA и обилием всего Bacteroidetes (хотя не только Prevotella) у субъектов WG предполагает, что Bacteroides также могут играть роль в кишечном высвобождении WG FA.
Эти результаты согласуются с данными Лаппи и соавторов (13), которые обнаружили тенденцию к снижению Bacteroides и Prevotella и увеличению Clostridium у финских субъектов с метаболическим синдромом, которые заменили ржаной хлеб белым пшеничным хлебом в течение 12 недель (13). Однако эти авторы пришли к выводу, что пищевые жиры лучше объясняют изменения Bacteroides, чем WG, тогда как в настоящем исследовании жиры не повлияли на взаимодействие WG-микробиоты.В целом эти результаты предполагают, что в этом исследовании кишечное высвобождение WG FA может быть активировано Firmicutes и поддержано с течением времени с участием Bacteroidetes.