Как микробиота влияет на риск диабета?

Сахарным диабетом и предшествующим ему преддиабетом страдают 8% и 7% мирового населения соответственно [1, 2]. При этом сахарный диабет 2-го типа (СД2) составляет по разным оценкам 90%–95% всех случаев этого заболевания. В 2022 г. по данным 1108 репрезентативных исследований с участием 141 млн чел. в возрасте 18 лет и старше, у которых были измерены уровень глюкозы натощак и уровень гликированного гемоглобина, диабетом страдали 828 млн человек, что на 630 млн больше, чем в 1990 г. [2]. Такой уровень заболеваемости позволяет говорить о глобальной эпидемии диабета [3]. Существует консенсус в вопросе о том, что СД2 является еще и одним из основных компонентов множественных патологических нарушений (коморбидности). Популяционные исследования показали, что на момент постановки диагноза СД2 у 26% мужчин и 34% женщин уже есть два дополнительных заболевания, а у 10%–15% — не менее трех.

Вместе с тем надежно доказано, что программы вмешательства в образ жизни, способствующие здоровому питанию, физической активности и снижению веса тела, могут предотвратить или отсрочить развитие СД2 среди групп повышенного риска, а именно: лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе [1], которая проявляется как инсулинорезистентность (ИР, пониженная чувствительность клеток к инсулину), или дефицит инсулина, или их сочетание.

Считается, что основными факторами развития СД2 являются генетическая предрасположенность к нему, ИР, нарушение функции инсулин-продуцирующих клеток и ожирение.

Выделяют следующие механизмы развития СД2 [4]:

• снижение содержания и(или) всасывания короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ), что приводит к уменьшению количества островковых клеток в поджелудочной железе и снижению чувствительности к инсулину и далее к развитию ИР;
• нарушения барьерной функция кишечника, которые приводят к неспецифическому воспалению, сопровождающегося экспрессией молекулярных маркеров воспаления, и далее к изменениям в структуре и функции клеток эндотелия ЖКТ и влияют на транспорт инсулина, что приводит к ИР;
• дисбаланс микрофлоры кишечника, который приводит к нарушениям углеводного и липидного обмена, а также отрицательно влияет на метаболизм желчных кислот и кровообращение печени;
• окислительный стресс, возникающий в результате дисбаланса микрофлоры ЖКТ, который способен привести к нарушению функции островковых клеток поджелудочной железы и ИР;
• дисбиоз в ЖКТ, который может занижать уровень внутрикишечного синтеза пептида YY, регулирующего чувство насыщения через гипоталамический центр регуляции питания, что способствует ожирению.

Полученные данные о вкладе дисбаланса микрофлоры в развитие СД2 стимулировали целый вал исследований антидиабетических эффектов пробиотиков, синбиотиков, а также ферментированных пищевых продуктов, содержащих те и другие агенты. К настоящему времени сводные результаты преклинических и клинических испытаний этих агентов в отношении СД2 и преддиабета регулярно систематизируются в форме метааналитических сводок [5–8].

Результаты этих анализов показали, что пробиотические и в особенности синбиотические добавки значительно снижают уровень глюкозы в крови натощак, ИР, уровень гликированного гемоглобина и индекс ИР, что приводит к улучшению показателей гликемии у людей с преддиабетом и СД2.

Обнаружено, что такие добавки можно эффективно использовать в качестве средства гликемического контроля, что, в свою очередь, показывает перспективность модуляции микробиоты ЖКТ в лечении диабета.

Регулярное употребление ферментированных продуктов в течение 8–12 нед. также способствует улучшению показателей углеводного и липидного обмена, таких как уровень глюкозы в крови натощак, индекс ИР HOMA-IR, уровень общего холестерина, холестерина липопротеинов низкой плотности, а также диастолического артериального давления у пациентов с СД2 и преддиабетом
[6]. Имеются убедительные свидетельства высокой эффективности ежедневного употребления традиционных ферментированных продуктов растительного происхождения (кимчи) в отношении СД2 и преддиабета, а также гипертензии. В частности, ежедневное употребление ферментированного кимчи в течение 10 дней (100 г кимчи за один прием пищи) снизило ИР и артериальное давление у пациентов с преддиабетом и гипертонией, а также улучшило чувствительность к инсулину,
количественный индекс чувствительности к инсулину (QUICKI) и индекс диспозиции.

Интересно отметить, что традиционная корейская диета состоит преимущественно из овощей и ферментированных растительных продуктов. После 12 недель у пациентов с гипертонией и СД2, придерживавшихся такой диеты, наблюдалось значительное снижение уровня гликированного гемоглобина и улучшилась частота сердечных сокращений по сравнению с контрольной группой.

Для экспериментального исследования контроля гипергликемии с помощью современных ферментированных пищевых продуктов растительного происхождения наиболее удобны концентраты гидролизованного овса, ферментированного с помощью пробиотических штаммов
молочнокислых бактерий [9]. Особый интерес среди концентратов, рассмотренных в цитированной работе, представляют пробиотические композиции на овсе [10].

В отличие от большинства других ферментированных продуктов производимая по данному патенту пробиотическая композиция на гидролизате овсяной среды с обогащением минеральным комплексом и полифенолами сочетает в себе живые активные культуры пробиотических бактерий в питательной среде (синбиотик) с уже накопленными и сохраненными метаболитами этих бактерий и компонентами ферментации растительной среды. Композиция не является самостоятельным блюдом и предназначена для пробиотификации любых готовых блюд и напитков путем введения в них небольшой порции (5–7 мл) концентрата за 5–15 мин до начала употребления в пищу. Глубокая ферментация данной формы сочетается с разнообразными системами питания, в том числе исключающими глютены, так как в ходе протеолиза молочнокислыми бактериями [11] снижает ее непереносимость за счет разрушения токсичных пептидов пшеничного глютена, и подтверждается протоколами испытаний производителя [12].

Почти половина суточной нормы потребления энергии поступает из продуктов с крахмалом по преимуществу из картофельных и мучных изделий. Композиция используется в качестве «бездрожжевой» закваски для теста, которая позволяет резко снизить гликемический индекс приготовленной из него выпечки. Это происходит за счет хорошо изученного процесса трансформации быстроусвояемого крахмала в резидентный крахмал посредством метаболитов молочнокислых бактерий [13]. Такой крахмал проходит через тонкий кишечник без переваривания и попадает в толстую кишку, где ферментируется микробиотой. Таким образом, он считается
разновидностью диетической клетчатки. Очевидно, что аналогичная трансформация крахмала и снижение гликемического индекса пищи происходят при добавлении такой композиции не только в тесто, но и в любые другие крахмалсодержащие блюда, что позволяет внести антидиабетические свойства в разнообразные рационы питания обогащением их такими пробиотическими композициями без изменения пищевых привычек человека.

Авторы статьи: генеральный директор компании «ПроБИОдукты», дипломированный специалист по питанию, Максим Андреевич Жуков, директор Департамента научных исследований компании «ПроБИОдукты», кандидат биологических наук, сотрудник Российской Академии наук, Сергей Юрьевич Дёмин и старший научный сотрудник института цитологии Российской Академии наук, биолог, кандидат биологических наук, доцент, Андрей Владимирович Гудков.

Литература

1. Galaviz K. I., Narayan K. M. V., Lobelo F., Weber M. B. Lifestyle and the prevention of type 2 diabetes: A status report // American J. Lifestyle Medicine, 2015. Vol. 12. No. 1. P. 4–20. doi: 10.1177/1559827615619159.
2. NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC). Worldwide trends in diabetes prevalence and treatment from 1990 to 2022: A pooled analysis of 1108 population-representative studies with 141 million participants // Lancet, 2024. Vol. 404. Iss. 10467. P. 2077–2093. doi: 10.1016/S0140-6736(24)02317-1.
3. Gregg E. W., Holman N., Sophiea M., et al. Multiple long-term conditions as the next transition in the global diabetes epidemic // Communications Medicine, 2025. Vol. 5. No. 1. P. 42. doi: 10.1038/s43856-025-00742-9.
4. Sun Y., Huang Y., Ye F., et al. Effects of probiotics on glycemic control and intestinal dominant flora in patients with type 2 diabetes mellitus: A protocol for systematic review and meta-analysis // Medicine (Baltimore), 2020. Vol. 99. No. 46. P. e23039. doi: 10.1097/MD.0000000000023039.
5. Sivamaruthi B. S., Kesika P., Prasanth M. I., Chaiyasut C. A mini review on antidiabetic properties of fermented foods // Nutrients, 2018. Vol. 10. No. 12. P. 1973. doi: 10.3390/nu10121973.
6. Zhang X. F., Qi Y., Zhang Y. P., et al. Fermented foods and metabolic outcomes in diabetes and prediabetes: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials // Crit. Rev. Food Sci., 2023. Vol. 64. No. 26. P. 9514–9531. doi: 10.1080/10408398.2023.2213770.
7. Wang X., Chen L., Zhang C., et al. Effect of probiotics at different intervention time on glycemic control in patients with type 2 diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis // Front. Endocrinol., 2024. Vol. 15. P. 1392306. doi: 10.3389/fendo.2024.1392306.
8. Setayesh A., Karimi M., Karimi M. A., et al. Effects of probiotic and synbiotic supplementation on glycemic indices in adult individuals with prediabetes and type 2 diabetes mellitus: A grade-assessed systematic review and dose-response meta-analysis of RCTs // Probiotics Antimicro., 2025. doi: 10.1007/
   s12602-025-10644-w.
9. Djorgbenoo R., Hu J., Hu C., Sang S. Fermented oats as a novel functional food // Nutrients, 2023. Vol. 15. No.16. P. 3521. doi: 10.3390/nu15163521.
10. Демин С. Ю., Жуков М. А., Рачкаускас Р. Пробиотическая композиция на растительном сырье и способ ее получения. Патент RU 2 790 676 C1, 17.09.2021.https://www.fips.ru/registersdocview/fips_servletDB=RUPAT&DocNumber=2790676& TypeFile=html.
11. Di Cagno R., De Angelis M., Lavermicocca P., De Vincenzi M., Giovannini C., Faccia M., Gobbetti M. Proteolysis by sourdough lactic acid bacteria: Effects on wheat flour protein fractions and gliadin peptides involved in human cereal intolerance // Appl. Environ. Microb., 2002. Vol. 68. No. 2. doi: 10.1128/AEM.68.2.623-633.2002.
12. Сводный протокол испытаний № 255/0550/11-24. Испытательный лаболаторный центр ФГБУН «ФИЦ Питания и биотехнологий». https://probioducts.info/wp-content/uploads/2025/01/
    protokol-ispytanij-zoe-zoe-svodnye.pdf.
13. Mutlu С., Candal-Uslu C., Özhanlı H., Arslan-Tontul S., Erbas M. Modulating of food glycemic response by lactic acid bacteria // Food Bioscience, 2022. Vol. 47. P. 101685. doi: 10.1016/j.fbio.2022.101685.

Статья опубликована в сборнике XIX Международного конгресса диетологов и нутрициологов, к 95-летию Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Федерального исследовательского центра питания и биотехнологий».