If you would like to read this post in English, click here
Nasze ludzkie ciała są niezwykle skonstruowanymi maszynami, wszyscy o tym wiemy. Ale czy wiedzieliście, że te nasze ciała są też miejscem zamieszkania trylionów drobnoustrojów? Wewnątrz naszego układu pokarmowego mieszka sobie całe mnóstwo różnych rodzajów bakterii, grzybów, wirusów i innych mikroorganizmów! Z okazji pseudo-naukowego Niebieskiego Poniedziałku napisałam dla Was post o różnych dietach, pomyślałam więc, że następny w kolejności musi być post stricte naukowy! Poniżej będziecie mieć więc okazję przeczytać o różnych rodzajach bakterii zamieszkujących nasze ciała, dowiecie się co jest niezwykłego w sfermentowanym pożywieniu, jak działają probiotyki i w jaki sposób naukowcy opracowują nowe rodzaje sfermentowanych potraw! Aby upewnić się, że podzielę się z Wami rzetelną informacją, poprosiłam o pomoc mojego dobrego znajomego oraz absolutnego eksperta w dziedzinie biologii produktów naturalnych, dr. Dominica Colosimo:
Następnie Dominic przeprowadził się do Nowego Jorku i rozpoczął pracę naukową na Uniwersytecie Rockefellera. W laboratorium prof. Sean’a Brady, który specjalizuje się w badaniach chemicznych bakterii zamieszkujących ludzkie ciało, jak również bakterii zamieszkujących inne środowiska. W laboratorium prof. Brady, Dominic badał interakcje między bakteriami zamieszkującymi ludzkie jelita a komórkami naszego ciała. Jego projekt był tak ważny, że otrzymał na niego specjalny grant od Fundacji Hemsley dla Zdrowia Układu Pokarmowego!
Obecnie Dominic pracuje w Kingdom Supercultures – firmie, która pomaga producentom tworzyć nowe rodzaje pożywienia, poprzez projektowanie Superkultur – społeczności mikroorganizmów, które są dodawane do tych pokarmów. Kilka przykładów dla zobrazowania to: kombucha, piwo, kimchi, kapusta kiszona itp.
Wewnątrz ciała przeciętnego zdrowego człowieka mieszka sobie ponad 1000 różnych gatunków bakterii. Myślę, że może nawet lepiej tą ilość bakterii zobrazuje taka ciekawostka: podczas gdy nasze ludzkie komórki używają około 20 tysięcy genów do produkcji białek, komórki zamieszkujących nasze ciało mikroorganizmów mają takich genów około 3,3 miliona (!!) (jeśli nie pamiętacie co to są geny, przeczytajcie o nich i o DNA w tym poście). Okej, to teraz mając wszystkie te szalone liczby z tyłu głowy, zapytałam Dominica co te wszystkie mikroorganizmy (i to w takich ilościach!) robią w naszych jelitach:
Dominic: O ludzkich jelitach powinniśmy myśleć jak o ekosystemie – tak samo jak osad w morzu, czy też gleba. Ekosystem naszych jelit jest w dużej mierze zdominowany przez specyficzne rodzaje bakterii, w większości należących do dwóch dużych grup: Bacteroidetes oraz Firmicutes. Ogólnie rzecz ujmując, dieta bogata w tłuszcz zwiększy stosunek Firmicutes do Bacteroidetes, podczas gdy zdrowsza dieta ten stosunek zmniejszy. Co ciekawe, o ile różne wyselekcjonowane podtypy bakterii są bardzo różnorodne od człowieka do człowieka, o tyle ogólne ilości tych dwóch dużych wspomnianych przeze mnie grup bakteryjnych (Firmicutes i Bacteroidetes) są wśród ludzi bardzo podobne.
Martyna: Skoro te duże grupy nie są aż tak różne od osoby do osoby, musi to oznaczać, że te bakterie mają do odegrania jakieś ważne dla naszych jelit role, prawda?
D: Tak, są one nam potrzebne z kilku powodów. Pierwszy i najbardziej znany powód jest taki, że niektóre rodzaje bakterii pomagają nam trawić konkretne rodzaje pokarmów, z którymi nasz organizm bez pomocy tych bakterii sobie po prostu nie radzi. Na przestrzeni ostatnich 50 lat naukowcy pokazali, że bakterie takie mogą pomóc nam strawić różnego rodzaju złożone węglowodany. Dopiero gdy te właśnie węglowodany są rozbite na mniejsze cząsteczki, takie cząsteczki mogą być wchłonięte przez komórki wyścielające nasze jelita.
Druga ważna rola, jaką te “dobre” bakterie odgrywają w naszych jelitach jest taka, że bronią one nas przez atakiem bakterii “złych”. To niezwykle ważne, żeby te dobre bakterie nie były jedynie obecne w nasych jelitach, ale też składały się z wielu różnych podtypów. Nazywamy to “różnorodnością mikrobiologiczną”. Przy diecie bogatej w tłuszcz i cukier ta różnorodność znacząco spada. Może to prowadzić do infekcji np. Clostridium difficile (to nazwa łacińska bakterii, które mogą wywołać infekcję naszego układu pokarmowego, powodując objawy takie jak biegunka, ból brzucha oraz gorączka). Co więcej, przy niskiej różnorodności bakterii zamieszkujących nasze jelita może dojść do uszkodzeń wyściółki jelita, co z kolei może być przyczyną poważnych stanów zapalnych jelit.
M: Czy te przypadłości zdrowotne są więc powodowane kolonizacją naszych jelit przez “złe” bakterie, czy jest to bardziej wynikiem braku ochrony od tych “dobrych” bakterii? A może i to i to?
D: Naukowcy udowodnili, że oba te mechanizmy mają miejsce przy stanach zapalnych. Jeśli różnorodność mikrobiologiczna w naszych jelitach spada, niektóre z tych dobrych bakterii umierają i pozostawiają miejsce, które może zostać zasiedlone przez te złe.
D: Kolejną sprawą, o której nie powinniśmy zapominać jest fakt, że różne rodzaje bakterii lubią zamieszkiwać różnego rodzaju środowiska (bardziej kwaśne lub bardziej zasadowe). Na przykład Bacteroidetes powodują obniżenie pH (czyli zakwaszają środowisko), więc jeśli liczba tych bakterii spadnie, pH wzrośnie. To z kolei może spowodować dalsze zmiany w zdrowym składzie mikrobiologicznym naszych jelit, które normalnie zamieszkane są też przez inne bakterie potrzebujące do życia niskiego pH.
M: Wiem, że pH w układzie pokarmowym nie jest jednolite, a wręcz zmienia się dość drastycznie w różnych jego częściach. Czy to oznacza, że bakterie zamieszkujące różne części naszego układu pokarmowego są również różne?
D: Jak najbardziej! Obecnie coraz więcej badań naukowych skupia się na lokalizacji różnych gatunków bakterii w przewodzie pokarmowym i naukowcy studiujący te zagadnienia wyciągają bardzo ciekawe wnioski! Na przykład: w naszych jelitach mamy warstwę śluzu, w którym jeden rodzaj bakterii może sobie żyć bez problemu, ale inny nie. To jest kolejny przykład tego, jak skomplikowany jest nasz układ pokarmowy i zamieszkujące go mikroorganizmy. W miarę jak przemieszczamy się w dół naszych jelit, zmienia się zarówno pH jak i śluz staje się gęstszy – tylko niektóre rodzaje bakterii, które mogą ten śluz rozbić, będą mogły te części jelit zasiedlić.
M: Jeśli nasz układ pokarmowy jest zasiedlony przez tak różne rodzaje bakterii w różnych jego częściach, czy jest to w ogóle możliwe, że bakterie, które zjadamy wraz z różnymi rodzajami sfermentowanych pokarmów, przetrwają tą podróż przez nasz układ pokarmowy, żeby zasiedlić konkretne części jelit?
D: Prawdopodobieństwo jest tutaj właściwie dość niskie, chociaż to oczywiście zależy też od osoby.
M: Jeśli takie prawdopodobieństwo jest niskie, to skąd ten szum wokół probiotyków i sfermentowanej żywności?
D: Istnieją badania, które dowodzą, że probiotyki powodują bardzo szybką, ale krótkotrwałą zmianę, szczególnie w odniesieniu do metabolitów produkowanych w naszym ciele. Niemniej jednak, te bakterie nie są w stanie stabilnie skolonizować naszego układu pokarmowego w tak krótkim czasie. Tak jak jednak wspomniałem, jest to mimo wszystko bardzo indywidualna kwestia. Na przykład inne badania dowodzą, że dzieci są bardziej podatne na to, aby ich układ pokarmowy był zasiedlony przez bakterie wprowadzone z pokarmem, więc – podczas gdy taki efekt jest trudny do osiągnięcia u dorosłego – u dzieci można doprowadzić do zasiedlenia układu pokarmowego za pomocą bakterii pryjmowanych w probiotykach nieco łatwiej. Ponownie jednak chciałbym podkreślić, że u dorosłego zmiana spowodowana przyjmowaniem probiotyków jest najczęściej jedynie przejściowa i może trwać około dwa dni. Ciekawostka dla zainteresowanych: obecnie większą uwagę zaczyna się przykładać do “Żywych Produktów Bioterapeutycznych” (ang. “Live Biotherapeutic Products”, LBP’s), które będą brane przez pacjentów w bardziej rygorystycznie obserwowany sposób, całkiem jak lekarstwa, aby móc tym samym doprowadzić do zwiększenia kolonizacji jelit za pomocą dobrych bakterii.
M: Czy żeby więc wywołać efekty na dłuższy czas, wystarczy jeść jogurty bardziej regularnie? Jak to działa?
D: To na pewno jeden ze sposobów. Podczas gdy wiele dorosłych zdrowych osób zauważy jedynie małą różnicę przy zwiększeniu ilości sfermentowanych produktów w diecie, dieta taka jest gorąco zalecana osobom cierpiącym na chorobę Leśniowskiego – Crohna czy na wrzodziejące zapalenie okrężnicy (dwie główne choroby przyczyniające się do poważnych stanów zapalnych jelit). Istnieją dowody naukowe na to, że zdrowie ludzi naprawdę poprawia się dzięki probiotykom i dlatego – z naukowej perspektywy – podczas gdy nadal nie rozumiemy do końca jak te sfermentowane pokarmy dokładnie działają, wiemy, że działają na pewno.
Ilość przypadków chorób układu pokarmowego w zindustrializowanym świecie wręcz poszybowała w górę i główny problem ze śledzeniem tych przypadków jest taki, że niestety pacjenci często nie zgłaszają się do lekarza. Szczególnie wśród młodych ludzi istnieje przekonanie, że rozmowy o zdrowiu jelit są nieco wstydliwe. Mając to na uwadze, myślę, że dobrą radą dla osób, które zmagają się z problemami układu pokarmowego jest spróbowanie wprowadzenia większej ilości sfermentowanych produktów do diety. Nauka jeszcze w tej dziedzinie raczkuje, ale każdego dnia zbieramy więcej danych dowodzących, że te produkty naprawdę działają.
M: A czy Ty sam włączasz sfermentowane posiłki i napoje do swojej diety?
D: Ja jestem typem faceta, który żyje w głównej mierze na kurczaku i sałacie, ale robię za to swoją własną kombuchę!
M: Super! A nad jakimi rodzajami jedzenia i picia pracujecie w firmie? Jak taki proces działa?
D: U nas w firmie pomagamy producentom polepszyć jedzenie i napoje, poprzez sprytne projektowanie całych społeczności drobnoustrojów. Nazywamy je “Superkulturami”. W tym celu wyizolowujemy szczepy mikroorganizmów z różnych rodzajów sfermentowanego jedzenia, a następnie przy użyciu technik takich jak robotyka wysokoprzepusowa, metabolomika oraz najnowocześniejsze metody informatyczne, projektujemy Superkultury, aby wspomóc produky naszych klientów. W ten sposób robimy potrawy takie jak miso, kombucha, ocet winny, a nawet pracujemy nad napojami bezalkoholowymi.
M: To brzmi naprawdę fascynująco! A czy testujecie smaki takich nowych potraw?
D: Testowanie to też nauka sama w sobie! Trzeba mieć bardzo wytrenowane kubki smakowe, żeby móc rozpoznać wiele różnych rodzajów smaków. W firmie mamy dwóch wytrenowanych szefów kuchni. Gdy przychodzą na testowanie, zasłaniamy im oczy podwójną warstwą materiału i prosimy o testowanie różnych rodzajów pożywienia w kilku powórzeniach. To naprawdę niesamowite jak świetnymi są oni testerami! Wypełniają oni dla nas bardzo skomplikowane tabele, w których muszą ocenić intensywność różnych smaków, a my później robimy z tego wykres, tak jak zrobilibyśmy z jakimikolwiek innymi danymi naukowymi.
M: Czy “kalibrujecie” w jakiś sposób kubki smakowe tych szefów kuchni przed testami?
D: Dokładnie tak! Dajemy im próbki jedzenia, które uważamy, że powinni ocenić jako “maksimum w skali gorzności” lub “średnio w skali słodyczy” itp. Po takiej “kalibracji” jest to po prostu niezwykłe jak powtarzalne są ich wyniki. Wszystko testują w czterech powtórzeniach, nie mając pojęcia co jest czym. I najczęściej gdy robimy wykres z tymi danymi, słupki błędów są naprawdę bardzo małe.
M: Coś niesamowitego! Można naprawdę zbierać dane naukowe na podstawie czyjegoś zmysłu smaku! Nigdy wcześniej o czymś takim nie myślałam.
Dominic, dziękuję Ci ogromnie za podzielenie się ze mną całą tą fantastyczną wiedzą! Jestem przekonana, że nasi czytelnicy też wiele się od Ciebie nauczą! Jeśli ktoś miałby do Ciebie pytania, czy mogą Ci je zadawać?
D: Oczywiście! Jeśli będą jakiekolwiek pytania, zapraszam do wysyłania ich w komentarzach poniżej lub do kontaktu ze mną przez LinkedIn!
Co za świetne doświadczenie! Nie wiem jak Wy, ale ja właśnie wchłonęłam całe mnóstwo nowej wiedzy! Jeśli macie jakiekolwiek pytania do Dominica, śmiało pytajcie w komentarzach poniżej lub możecie skontaktować się z naszym ekspertem przez LinkedIn (w jęz. angielskim) >>tutaj<<!
Martyna Scribbles 