מתגעגעים ללחם ? גם המיקרוביום שלכם

ההשפעה של צריכת פחמימות על המיקרוביום שלנו 

אילו פחמימות זמינות לחיידקי המעי, מי מהן בעלת השפעה מחזקת במיוחד וכיצד דיאטות המגבילות צריכה של פחמימות משפיעות על המיקרוביוטה האנושית

מאת : ליהי גודני, דיאטנית וחוקרת תזונה ומיקרוביום, המרכז הרפואי רבין, אוניברסיטת תל-אביב

לאחרונה גובר העניין בעולם החיידקים, הפטריות, הוירוסים והשמרים המתקיים בתוך כל אחד מאיתנו הקרויים המיקרוביוטה האנושית. חדשות לבקרים מתפרסמים מאמרים בעיתונות המדעית המובילה המצביעים על קשר אפשרי בין שינויים בהרכב המיקרוביום לבין מרבית המחלות הכרוניות של ימינו כגון השמנה, סכרת, סרטן, מחלות מעי דלקתיות ואף מחלות נוירודגנרטיביות (מחלות הפוגעות בתאי העצב במוח כגון אלצהיימר ופרקינסון)

, אוטיזם ודיכאון. אחד הגורמים המשפיעים על הרכב המיקרוביוטה הוא התזונה שלנו. מקור האנרגיה העיקרי של המיקרוביוטיה הוא סוגים שונים של פחמימות ובמיקרוביום של אדם בריא יש כ-60,000 אנזימים שמטרתם פירוק פחמימות לעומת עשרות בודדות של אנזימים אנושיים, כלומר, היצורים המאכלסים את המעי שלנו יודעים לעכל פחמימות הרבה יותר טוב מאיתנו.

(MAC (Microbiota Accessible Carbohydrates– אלו הן פחמימות הזמינות לחיידקי המעי. מקורן יכול להיות בתזונה שלנו או בהפרשות גופנו, לדוגמא שכבת המוקוס (ריר) המורכבת מפחמימות (גליקנים) ומגנה על מערכת העיכול. על מנת שפחמימות יחשבו MAC, הן חייבות להיות זמינות לפירוק ע"י חיידקי המעי, לדוגמא, פחמימות המתפרקות ונספגות בחלקים עליונים של מערכת העיכול אינן נחשבות MAC. כמו כן, על מנת שפחמימה תיחשב MAC, הא חייבת להגיע למיקרוביום המכיל חיידקים היודעים לפרק אותה, כך לדוגמא במיקרוביום של יפנים נמצא גנים היודעים לפרק רב-סוכרים המצויים באצות ואילו במיקרוביום שלנו גנים אלו לא קיימים ולכן האצות בסושי אינן נחשבות MAC עבורנו. עבור תינוקות מקורות הMAC העיקריים הם האוליגוסוכרים בחלב אם. בבגרות מקורות הMAC העיקריים הם הסיבים התזונתיים הזמינים למיקרוביוטה המצויים בירקות, פירות, דגנים מלאים, אגוזים וקטניות. במודלים של עכברים דיאטות דלות בסיבים תזונתיים גרמו לשינוי בהרכב המיקרוביום שבא לידי ביטוי בירידה בכמות החיידקים מפרקי MAC ועליה בכמות החיידקים המפרקים את המוקוס, ובכך פגיעה בהגנה על המעי ורגישות גבוהה יותר לחשיפה לפתוגנים. דיאטות עתירות MAC קשורות בעושר גדול יותר במגוון החיידקי וישנה סברה כי לאורך ההיסטוריה השינוי בתזונה שלנו במהלך המהפכות החקלאית והתעשייתית ואימוץ אורח החיים והתזונה המערביים גרמו לירידה משמעותית בכמות ובמגוון המיקרואורגניזמים בגופנו.  יתרון נוסף בצריכת MAC הוא לא רק בשינוי הרכב המיקרוביום, אלא בתפקוד שלו. החיידקים מתסיסים MAC לחומצות שומן קצרות שרשרת כגון אצטט, בוטירט ופרופיונט, שמעבר להיותן מצע לתאי המעי הגס יכולות לווסת את תפקוד מערכת החיסון לכיוון תגובה רגולטורית אנטי דלקתית.  

אז האם כל פחמימה היא טובה? לא בהכרח, מחקרים מראים כי דיאטות עתירות סוכר גורמות להפרה באיזון הרכב המיקרוביום ולעליה בכמות חיידקים מעודדי דלקת. בנוסף גם סוגי פחמימות כגון מתחלבים או ממתיקים מלאכותיים המוספים בתעשיית המזון משנים את איזון המיקרוביום וחדירות המעי לכן לא מומלץ להרבות בצריכתם.

השלכות של דיאטות מגבילות- ישנם מצבים רפואיים בהם הימנעות מקבוצת מזון מסוימת משפרת תפקוד פיזיולוגי, לדוגמא- הימנעות מגלוטן בצליאק, דיאטה דלת פודמפ בתסמונת המעי הרגיש ודיאטה קטוגנית באפילפסיה. דיאטות מגבילות כאלו או אחרות רווחות גם בקרב האוכלוסייה הבריאה ולכך יש משמעות על הרכב החיידקים שלנו. בדיאטה דלת FODMAP אנו מורידים קבוצת מזון רחבה של fermentable oligo, di ,mono saccharides and polyols. למרות יעילותה, נמצא כי דיאטה זו גורמת לשינויים בהרכב המיקרוביום ולירידה בזני חיידקים הנחשבים כמועילים ולכן ההמלצה היא להגביל את תקופת הדיאטה ל- 4-6 שבועות ולאחר מכן לחזור ולהוסיף מזונות בהדרגה. גם לדיאטות ללא גלוטן או דיאטות קטוגניות השפעה על הרכב החיידקים ולמרות שהמחקר בתחום הנו מוגבל, יש עדויות כי דיאטות אלו מפחיתות את העושר והמגוון החיידקי. בדיאטות דלות פחמימות לעיתים החלופה היא שומן. במודל בו בנו מעי מלאכותי ובדקו השפעות שינויים בתזונה, נמצא כי מעבר לתזונה דלת פחמימות ועתירת שומן גרמה לירידה בכמות חיידקים מסוימים הנחשבים כחיידקים מועילים וכן בירידה בכמות חומצות השומן קצרות השרשרת. במחקר שנערך בסין ובחן את ההשפעה של דיאטות עם תכולת פחמימות ושומנים שונה על הרכב המיקרוביום והמטבולום של למעלה מ-200 נבדקים, נמצאו תוצאות דומות ואף נמצאה עליה במטבוליטים הקשורים למצבים פרודלקתיים ומחלות מטבוליות. ממצאים אלו מדגישים את חשיבותה של תזונה מאוזנת ויש לזכור כי ההשלכות ארוכות הטווח של אימוץ דיאטות מגבילות בהן דיאטות דלות פחמימות על האוכלוסיה הבריאה אינן ידועות ויתכן שהן מתווכות דרך הרכב ותפקוד המיקרוביום.

לסיכום תזונה מגוונת למיקרוביוטה מגוונת– למרות שלא קיימת היום הגדרה מבוססת ל"מיקרוביום בריא", הסברה כי שני המרכיבים החשובים מתבססים על כמות ואיכות, כלומר נרצה מיקרוביום שיכיל הרבה חיידקים מסוגים שונים ומגוונים. ככל שנאכל יותר מזונות המכילים MAC (ירקות, פירות, דגנים מלאים, אגוזים וקטניות), כך נעשיר את המיקרוביוטה שבגופנו, אך לא רק כמות הסיבים בתזונה שלנו היא חשובה, אלא גם הגיוון. לא מספיק לצרוך מידי יום מלפפון ועגבניה, אלא לגוון בסוגי הירקות והפירות ולהעדיף דגנים מלאים ומגוונים כגון חיטה מלאה, שיפון, כוסמין, כוסמת, קינואה, שיבולת שועל, אורז מלא, טף ועוד. דרך נוספת להעשיר את המיקרוביום שלנו הוא לאכול מזונות מותססים המכילים חיידקים כגון יוגורט, כפיר, ירקות כבושים ולחמי מחמצת.

מקורות^1–9:

1. Agans R, Gordon A, Kramer DL, Perez-Burillo S, Rufian-Henares JA, Paliy O. Dietary Fatty Acids Sustain the Growth of the Human Gut Microbiota. Appl Environ Microbiol. September 2018. doi:10.1128/AEM.01525-18.
2. Sonnenburg ED, Sonnenburg JL. Starving our microbial self: The deleterious consequences of a diet deficient in microbiota-accessible carbohydrates. Cell Metab. 2014. doi:10.1016/j.cmet.2014.07.003.
3. Dixon LJ, Kabi A, Nickerson KP, McDonald C. Combinatorial effects of diet and genetics on inflammatory bowel disease pathogenesis. Inflamm Bowel Dis. 2015. doi:10.1097/MIB.0000000000000289.
4. Martinez-Medina M, Denizot J, Dreux N, Robin F, Billard E, Bonnet R, Darfeuille-Michaud A BN. Western diet induces dysbiosis with increased E coli in CEABAC10 mice, alters host barrier function favouring AIEC colonisation. Gut. 2014;63(1):116-124. doi:10.1136/gutjnl-2012-304119.
5. Desai MS, Seekatz AM, Koropatkin NM, et al. A Dietary Fiber-Deprived Gut Microbiota Degrades the Colonic Mucus Barrier and Enhances Pathogen Susceptibility. Cell. 2016;167(5):1339-1353.e21. doi:10.1016/j.cell.2016.10.043.
6. Chassard C, Lacroix C. Carbohydrates and the human gut microbiota. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2013. doi:10.1097/MCO.0b013e3283619e63.
7. Reddel S, Putignani L, Del Chierico F, Reddel S, Putignani L, Del Chierico F. The Impact of Low-FODMAPs, Gluten-Free, and Ketogenic Diets on Gut Microbiota Modulation in Pathological Conditions. Nutrients. 2019;11(2):373. doi:10.3390/nu11020373.
8. Chassaing B, Koren O, Goodrich JK, et al. Dietary emulsifiers impact the mouse gut microbiota promoting colitis and metabolic syndrome. Nature. 2015. doi:10.1038/nature14232.
9. Wan Y, Wang F, Yuan J, et al. Effects of dietary fat on gut microbiota and faecal metabolites, and their relationship with cardiometabolic risk factors: a 6-month randomised controlled-feeding trial. Gut. February 2019. doi:10.1136/gutjnl-2018-317609.