پژوهشگران دانشگاه ایالتی آریزونا (ASU) دریافتند با عبور غذا از دستگاه گوارش، تریلیونها میکروب ساکن روده وارد عمل میشوند و روی میزان کالری جذبشده در بدن تأثیر میگذارند. این محققان برای درک بهتر این همکاری پیچیده، یک مدل ریاضی پیشرفته به نام DAMM طراحی کردهاند که مخفف سه کلمه هضم، جذب و متابولیسم میکروبی است. این ابزار جدید نشان میدهد که هضم غذا صرفاً فرایندی انسانی نیست، بلکه یک همکاری تیمی میان بدن و شرکای میکروبی ماست.
براساس گزارش SciTechDaily، دانشمندان بیش از صد سال است که برای تخمین انرژی دریافتی انسان از غذا، از سیستمی به نام ضریبهای آتواتر (Atwater Factors) استفاده میکنند. این روش قدیمی فقط مقادیر پروتئین، کربوهیدرات و چربی را در میانگین ارزش انرژی آنها ضرب میکند و توجهی به فعالیت میکروبها در تبدیل فیبر به اسیدهای چرب ندارد.
در مقابل، مدل جدید، غذا را در طول حرکت در سیستم گوارش ردیابی میکند و به محققان نشان میدهد که چه مقدار انرژی در بخشهای بالایی دستگاه گوارش جذب میشود، چه موادی به روده بزرگ میرسند و درنهایت میکروبها چگونه مواد باقیمانده را به ترکیبات قابلجذب یا دفعشدنی تبدیل میکنند.
نقش میکروبهای روده در جذب غذا
رژیمهای پرفیبر با وجود تغذیه بیشتر میکروبهای روده باعث جذب کالری کمتری در بدن انسان میشوند. محققان برای اثبات این موضوع، یک مطالعه بالینی انجام دادند و بزرگسالان سالم را به دو گروه تقسیم کردند؛ گروه اول یک رژیم غذایی تقویتکننده میکروبیوم سرشار از فیبر و نشاسته مصرف کردند و گروه دوم یک رژیم معمولی با غذاهای فراوریشده داشتند.
بررسیها نشان داد افرادی که رژیم معمولی داشتند، روزانه حدود ۱۱۶ کالری بیشتر از گروه پرفیبر جذب کردند، درحالیکه هیچیک از دو گروه احساس گرسنگی بیشتری را گزارش ندادند. مدل جدید، با بررسی این دادهها نشان داد که رژیم غذایی پرفیبر مواد قابلتخمیر بیشتری به روده بزرگ میرساند و سوخت اضافی برای تولید اسیدهای چرب کوتاهزنجیر را در اختیار میکروبها قرار میدهد. با وجود افزایش این فعالیت میکروبی، رژیم پرفیبر درنهایت جلوی جذب بیرویه کالریها را میگیرد.
فعالیت میکروبی در روده بزرگ بهطور میانگین روزانه ۱۴۰ کالری انرژی اضافه را از طریق تولید اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه برای بدن تأمین میکند. مدل ریاضی جدید نشان میدهد که حدود ۸۵ درصد از انرژی قابلاستفاده ما از دستگاه گوارش فوقانی به دست میآید، اما ۱۵ درصد باقیمانده متعلق به بخش پایینی دستگاه گوارش است؛ جایی که میکروبها فرمانروایی میکنند. زمانی که میکروبهای روده، فیبر و سایر اجزای هضمنشده غذا را تخمیر میکنند، اسیدهای چربی تولید میشوند که بخشی از آنها جذب بدن شده و به منبع تأمین انرژی تبدیل میشوند.
یافتههای این پژوهش در ژورنال PLOS One منتشر شده است.