Πόσες θερμίδες απορροφούμε πραγματικά; Ο ρόλος του εντέρου είναι καθοριστικός λέει μελέτη

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες υπολόγιζαν πόση ενέργεια παίρνει ο οργανισμός από τις τροφές χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που αναπτύχθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα. Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, κάθε γραμμάριο πρωτεΐνης ή υδατάνθρακα αποδίδει περίπου τέσσερις θερμίδες και κάθε γραμμάριο λίπους εννέα. Ωστόσο, μια νέα μελέτη δείχνει ότι η πραγματικότητα είναι πιο σύνθετη, καθώς σημαντικό ρόλο παίζουν και τα τρισεκατομμύρια μικρόβια που κατοικούν στο παχύ έντερο.

Ερευνητές από πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα των ΗΠΑ ανέπτυξαν ένα νέο μαθηματικό μοντέλο με την ονομασία DAMM (Digestion, Absorption and Microbial Metabolism), το οποίο επιχειρεί να υπολογίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια πόση ενέργεια απορροφά τελικά ο ανθρώπινος οργανισμός από τις τροφές. Το μοντέλο λαμβάνει υπόψη όχι μόνο τη διαδικασία της πέψης και της απορρόφησης, αλλά και τη συμβολή του μικροβιώματος του εντέρου.

Πώς το μικροβίωμα μετατρέπει τις άπεπτες τροφές σε επιπλέον ενέργεια 

Τα μικρόβια του παχέος εντέρου έχουν την ικανότητα να διασπούν συστατικά των τροφών που δεν μπορούν να αφομοιωθούν πλήρως από τον άνθρωπο. Κατά τη διαδικασία αυτή παράγουν διάφορες ουσίες, ανάμεσά τους τα λεγόμενα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου (SCFAs), τα οποία απορροφώνται από τον οργανισμό και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας. Μέχρι σήμερα, οι παραδοσιακές μέθοδοι υπολογισμού των θερμίδων δεν λάμβαναν επαρκώς υπόψη αυτή τη μικροβιακή συνεισφορά.

Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι το μικροβίωμα διαφέρει σημαντικά από άνθρωπο σε άνθρωπο. Παράγοντες όπως η ηλικία, το φύλο, η γενετική προδιάθεση, η γεωγραφική περιοχή και κυρίως η διατροφή επηρεάζουν τη σύνθεσή του. Αυτό σημαίνει ότι δύο άτομα που καταναλώνουν ακριβώς το ίδιο γεύμα ενδέχεται να μην απορροφήσουν την ίδια ποσότητα ενέργειας.

Για να εξετάσουν αυτή την υπόθεση, οι επιστήμονες σχεδίασαν το μοντέλο DAMM ώστε να παρακολουθεί την πορεία των πρωτεϊνών, των υδατανθράκων και των λιπών από τη στιγμή της κατανάλωσής τους μέχρι την απορρόφηση ή την αποβολή τους. Το μοντέλο υπολογίζει πόσο από κάθε θρεπτικό συστατικό απορροφάται στο λεπτό έντερο, πόσο φτάνει στο παχύ έντερο και πώς μεταβολίζεται από τα μικρόβια που ζουν εκεί.

Η δίαιτα με πολλές φυτικές ίνες ενίσχυσε τη μικροβιακή δραστηριότητα 

Για την αξιολόγησή του, το DAMM δοκιμάστηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα από προηγούμενη κλινική μελέτη στην οποία συμμετείχαν 17 υγιείς ενήλικες, που ακολούθησαν δύο διαφορετικά διατροφικά πρότυπα: το πρώτο ήταν μια διατροφή πλούσια σε φυτικές ίνες, ανθεκτικό άμυλο και ελάχιστα επεξεργασμένα τρόφιμα, σχεδιασμένη ώστε να «τροφοδοτεί» το μικροβίωμα, ενώ  το δεύτερο ήταν μια τυπική δυτικού τύπου διατροφή με περισσότερα επεξεργασμένα τρόφιμα και λιγότερες φυτικές ίνες. Παρότι οι δύο δίαιτες παρείχαν παρόμοια συνολική ποσότητα ενέργειας, το μοντέλο έδειξε ότι η δραστηριότητα των μικροβίων στο έντερο διέφερε σημαντικά. Η διατροφή που ήταν πλούσια σε φυτικές ίνες οδήγησε σε μεγαλύτερη παραγωγή λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου, γεγονός που υποδηλώνει ότι περισσότερα θρεπτικά υποστρώματα έφταναν στο παχύ έντερο και αξιοποιούνταν από τα μικρόβια.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών, περίπου το 15% της συνολικής απορροφήσιμης ενέργειας προερχόταν από διεργασίες που λάμβαναν χώρα στο παχύ έντερο. Ειδικότερα, τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου αντιστοιχούσαν κατά μέσο όρο σε περίπου 140 θερμίδες ημερησίως. Αν και το ποσοστό αυτό δεν φαίνεται ιδιαίτερα μεγάλο, θα μπορούσε να έχει σημασία όταν εξετάζονται μακροχρόνιες μεταβολές στο σωματικό βάρος ή στον μεταβολισμό.

Ένα ακόμη ενδιαφέρον εύρημα αφορούσε τα μεθανογόνα μικρόβια, τα οποία παράγουν μεθάνιο κατά τη διάρκεια της πέψης. Οι αρχικές προβλέψεις του μοντέλου υποεκτιμούσαν σημαντικά την παραγωγή μεθανίου. Όταν όμως οι ερευνητές τροποποίησαν το μοντέλο υποθέτοντας ότι πολλά από αυτά τα μικρόβια δεν αποβάλλονται με τα κόπρανα αλλά παραμένουν προσκολλημένα στο τοίχωμα του εντέρου σχηματίζοντας βιομεμβράνες, οι προβλέψεις βελτιώθηκαν θεαματικά. Το εύρημα αυτό ενισχύει την υπόθεση ότι ορισμένοι μικροοργανισμοί μπορεί να αλληλεπιδρούν στενότερα με τον ανθρώπινο οργανισμό απ’ ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα.

Ένα νέο εργαλείο που ίσως οδηγήσει σε πιο εξατομικευμένες διατροφές 

Οι συγγραφείς της μελέτης τονίζουν ότι το DAMM δεν έχει ακόμη δοκιμαστεί σε άτομα με παχυσαρκία, διαβήτη ή άλλες μεταβολικές διαταραχές. Ωστόσο, θεωρούν ότι στο μέλλον θα μπορούσε να αποτελέσει εργαλείο για τον σχεδιασμό πιο εξατομικευμένων διατροφικών παρεμβάσεων. Αν οι επιστήμονες μπορούν να προβλέψουν καλύτερα πόση ενέργεια απορροφά ένα άτομο και πώς αντιδρά το μικροβίωμά του σε διαφορετικά τρόφιμα, ίσως καταστεί εφικτή η ανάπτυξη διατροφικών προγραμμάτων προσαρμοσμένων στις ανάγκες κάθε ανθρώπου.