Она борется с ожирением не подавлением аппетита или сжиганием уже набранного жира, а воздействием на микрофлору кишечника, что вынуждает организм естественным образом противостоять набору веса, добиваясь его снижения без лекарств и изменений в питании.
В ходе научной работы, проведенной в Zhejiang University of Technology, ученые получили фукоидан, богатое сахаром сульфатированное полисахаридное соединение, обнаруженное в Saccharina japonica (также известной как сладкая ламинария).
Это вид съедобных бурых водорослей, широко используемый в Японии и Корее. Хотя уже известно, что фукоиданы обладают антиоксидантными, противовоспалительными и иммуномодулирующими свойствами, ученые испытывали трудности с полным раскрытием их биоактивного потенциала.
Изучая возможности увеличения биодоступности фукоидана, учёные химическим способом разложили его на фрагменты с различной молекулярной массой и содержанием сульфатов, получив четыре низкомолекулярные весовые формы.
Более низкая молекулярная масса означает, что вещество способно лучше взаимодействовать с флорой кишечника, тогда как крупные и сложные полисахариды хуже расщепляются микробными ферментами.
Из четырех выделился один — НМФФ4. Он имел наименьшую молекулярную массу и наибольшее содержание сульфата. Первое облегчило организму его усвоение, а второе усилило его влияние на кишечные бактерии.
Таким образом, уменьшив размер фукоидана и усилив его химическую активность, учёные превратили природное полезное соединение в целенаправленный инструмент влияния на кишечную функцию с целью поддержания метаболического здоровья.
«Структурные различия между низкомолекулярными фукодианами значительно влияют на их регуляторное воздействие на микробиоту кишечника и на успех в борьбе с ожирением», — написали учёные в отчёте. «В экспериментах на мышах мы использовали фукоидан и его четыре производные, каждая из которых характеризуется различными молекулярными массами и степенью сульфирования».
Как было упомянуто, НМФФ4 имел очень низкую молекулярную массу — 2,6 килодальтона (кДа), высокую степень сульфирования (37,7%) и значительное содержание фукозы (92,9%). Сохранив полезные свойства фукоидана, он позволял кишечнику извлечь из него гораздо больше пользы, чем из исходного продукта.
В ходе исследования мыши были разделены на группы и получали либо низкожирный корм в качестве контрольной группы, либо высокожирный для воспроизведения вызванного диетой ожирения. Мыши контрольной группы служили здоровым базовым показателем нормального веса, метаболического здоровья и состава микробиоты кишечника.
Через четыре недели пребывания на жирном корме экспериментальных мышей снова разделили на группы — одна продолжила получать жирное питание, другая в дополнение к нему получала натуральный (неочищенный) фукоидан, извлеченный непосредственно из бурых водорослей, а третья получала одно из четырех соединений НМФФ.
Еще через четыре недели учёные зафиксировали вес животных, накопление жира, уровни глюкозы в крови и холестерина, а также проанализировали состав их кишечной микробиоты.
Обнаружилось, что мыши, получавшие фукоидан, набрали меньше веса, чем их собратья на высокожирной диете, однако наиболее серьёзные эффекты наблюдались у животных, получавших НМФФ4 — он не только снизил прирост веса и накопление жира, но и улучшил показатели в крови сахара и холестерина. Мыши, его получавшие, имели более здоровый баланс бактерий кишечника, увеличив количество здоровых метаболических микроорганизмов и уменьшив количество микроорганизмов, связанных с ожирением.
Это показало, что НМФФ4 способен изменить экосистему кишечника таким образом, чтобы помочь организму сопротивляться увеличению веса даже при высокожирном рационе. Фактически, НМФФ4 восстановил разнообразие кишечной флоры, доведя видовое богатство почти до нормы.
Конкретно, он поднял численность вида Akkermansia, известного своими защитными акциями против ожирения, а также видов Blautia и Eubacterium и семейства Muribaculaceae, стимулирующих производство короткоцепочечных жирных кислот. Это тоже показатель улучшения метаболического здоровья.
Важно отметить, что произошло снижение численности группы Rikenellaceae_RC9_gut_group, связанной с воспалениями и изменениями микробиома кишечника, характерными для ожирения. Эта популяция обычно увеличивается при потреблении жирных продуктов. Количество Helicobacter, связанных с воспалением и ожирением, также сократилось.
В целом, изменения у мышей произошли не из-за прямого воздействия на метаболизм жиров, а благодаря изменениям среди микробов. Используя ДНК-последовательность сообществ микроорганизмов, учёные выяснили, что НМФФ4 перестроил флору кишечника, увеличив число полезных бактерий, одновременно подавив микроорганизмы, связанные с ожирением. Он каким-то образом перепрограммировал кишечную среду, сделав организм более устойчивым к набору веса и метаболической дисфункции.
Исследование было опубликовано в журнале Carbohydrate Polymers.
Хотя ключевым недостатком данной работы является тот факт, что она проводилась на мышах, полученные результаты позволяют предположить, что вместо попыток заставить организм избавиться от лишнего веса посредством приёма медикаментов или диетических ограничений возможно достижение этих целей путем формирования правильной «армии» микроорганизмов, борющихся с ожирением.
Поскольку НМФФ4 получают из безопасного пищевого источника — сладкую ламинарию часто потребляют в виде холодного маринованного блюда или сушат для приготовления бульона с богатым вкусом умами, — его можно выпустить в качестве функционального продукта или добавки для нормализации работы кишечника.
«Анализ структурных характеристик различных фукоиданов наряду с соответствующими изменениями в составе кишечных бактерий позволяет глубже понять их влияние на микробиоту кишечника и создаёт основу для дальнейшего развития терапии на их основе», — считают учёные.
Анонсы статей смотрите в Telegram или ОК
Объем исследований, подтверждающих полезные свойства фукоиданов, содержащихся в клеточных стенках бурых водорослей, довольно массивен.
В ходе работы 2024 года, посвящённой изучению фукоидана, полученного из Sargassum binderi (малайзийской морской водоросли), учёные выяснили, что крысы, сидевшие на высокожирной диете и получавшие этот компонент, набрали на 36% меньше веса и продемонстрировали на 18% меньший объём висцерального жира по сравнению с животными, также получавшими жирный корм, но без него.
В 2022 году (2) изучение фукоидана из Saccharina japonica (ранее известной как Laminaria japonica) показало, что данное соединение улучшает липидный профиль и показатели сахара в крови у мышей, подвергшихся воздействию антибиотиков, что говорит о благоприятном его воздействии на микрофлору кишечника.
В 2024 году учёные установили, что грубые полисахариды (включая фукоидан) из Sargassum thunbergii тормозят накопление жира.
Несмотря на необходимость исследований с участием человека, данная работа открывает путь к новому виду натурального лечения ожирения, которое могло бы сделать кишечник устойчивым к жирному рациону и способствовать снижению веса. Оно показывает, что не все фукоиданы работают одинаково и могут быть использованы для улучшения целевого воздействия на микробиом.
Пригодится: Средство профилактики рака кишечника (снижение риска на 17%) стоит у вас в холодильнике
«Исследование кишечной микробиоты на уровне филумов и видов показало, что введение полимера НМФФ4 методом зондового кормления смягчает вызванное жирным рационом уменьшение численности и разнообразия кишечной флоры», — отметили авторы исследования.
«Наше открытие свидетельствует о том, что модификации фукоидана, характеризующиеся относительно низкой молекулярной массой и высокой степенью сульфирования, демонстрируют более выраженный противожировой эффект».
«Подобные модификации демонстрируют способность регулировать расстройства кишечной флоры, представляя собой потенциальное средство лечения ожирения».
Автор: Bronwyn Thompson
Перевод: Виктор Трибунский
Источник