Široko korišteni aditiv utječe na mikrobiotu ljudskog crijeva
Jeste li čuli za aditiv u hrani E415? Također je poznat kao ksantan guma. Najvjerojatnije ga jedete nekoliko puta tjedno, jer se ksantan guma koristi u svakodnevnoj hrani kao što su peciva, sladoled i preljevi za salatu. Dodatak se također široko koristi kao zamjena za gluten u hrani bez glutena.
Novo istraživanje sada pokazuje da ksantan guma utječe na našu crijevnu mikrobiotu. Studiju je nedavno objavio tim znanstvenika s NMBU u Nature Microbiology u suradnji sa Sveučilištem u Michiganu i nekoliko drugih međunarodnih partnera.
"Iznenadilo nas je koliko su se ljudske crijevne bakterije prilagodile ovom aditivu otkako je prije samo pedeset godina uveden u modernu prehranu", kaže Sabina Leanti La Rosa, istraživačica NMBU-a.
Kada je prvi put predstavljena, smatralo se da ksantan guma ne utječe na nas jer je ljudsko tijelo nije probavljalo. Međutim, nova studija pokazuje da aditiv ipak utječe na bakterije koje žive u našim crijevima. A te su bakterije važne za naše zdravlje i dobrobit.
"Crijevne bakterije koje smo istraživali pokazuju genetske promjene i brzu prilagodbu kako bi omogućile probavu ovog posebnog aditiva", objašnjava profesor Phil Pope.
Novi prehrambeni lanac u crijevima
Studija pokazuje da je sposobnost probave ksantan gume iznenađujuće česta u mikrobioti ljudskog crijeva u industrijaliziranom svijetu i čini se da ovisi o aktivnosti jedne bakterije koja je član obitelji Ruminokoccaceae.
Zajedno s doktorom Matthewom Ostrowskim i profesorom Ericom C. Martensom sa Sveučilišta u Michiganu, znanstvenici NMBU-a upotrijebili su nekoliko različitih metoda koje analiziraju gene, transkripte, proteine i enzime koje proizvode crijevne bakterije, kako bi otkrili kako ova pojedinačna vrsta bakterija probavlja ksantan gumu. Rad uključuje laboratorijsko ispitivanje uzoraka stolice mnogih ljudskih darivatelja, pokuse na miševima i podatke iz velikih međunarodnih baza podataka mikrobnih gena.
"Bakterija koja može probaviti ksantan gumu pronađena je među crijevnom mikrobiotom mnogih ljudi iz industrijaliziranih zemalja", kaže La Rosa i dodaje da je u nekim uzorcima također pronađena druga vrsta mikroba koji je u interakciji s ksantan gumom, u vrsti Bacteroides intestinalis. Ova bakterija može dalje razgraditi male komadiće ksantan gume stvorene tijekom probave većih molekula ksantana od strane bakterije Ruminococcaceae. Bakterija Bacteroides bila je opremljena vlastitim posebnim enzimima koji su joj omogućili da pojede te male fragmente ksantan gume.
Studija pokazuje postojanje potencijalnog prehrambenog lanca pokretanog ksantanskom gumom koji uključuje najmanje dvije vrste crijevnih bakterija. Pruža početni okvir za razumijevanje kako raširena potrošnja nedavno uvedenog aditiva u hrani utječe na mikrobiotu ljudskog crijeva.
"Najinovativniji elementi našeg istraživanja su napredni pristupi koje smo kombinirali kako bismo identificirali neobilježene metaboličke putove u mikroorganizmima koji su dio složene mikrobne zajednice, bez potrebe za izolacijom svakog pojedinačnog mikroba u monokulturi. Zatim smo detaljno okarakterizirali enzimski sustavi za razgradnju ksantanske gume, kako bi se potvrdila naša predviđanja temeljena na bioinformatici. Ovaj multidisciplinarni pristup daje nacrt za razumijevanje metabolizma unutar mikrobiote ljudskog crijeva i može se primijeniti na bilo koji složeni crijevni ekosustav", objašnjava La Rosa.
"Metodologije korištene u ovoj studiji zasigurno pomiču granice i omogućuju nam da stvarno dekonstruiramo mikrobiome kako bismo odgovorili na važna biološka pitanja koja imaju društvenu važnost. Ove pristupe omogućile su opsežne kompetencije u istraživanju mikrobioma na NMBU-u, uključujući multi-omiku i enzimologiju", kaže Pope.
Bez glutena i s malo ugljikohidrata
U Norveškoj je oko 300 aditiva odobreno za upotrebu u hrani. Ksantan guma, ili E415, jedna je od njih. Dodatak je proizvod fermentacije koji nastaje fermentacijom šećera pomoću bakterije Xanthomonas campestris. Proizvodni proces stvara tekućinu nalik želeu koja se suši i pretvara u prah.
Prema Norwegian Food Safety Authority, ksantan guma se koristi kao zgušnjivač ili stabilizator i trenutno je dopuštena za upotrebu u mnogim namirnicama, uključujući sladoled, slatkiše, čokoladno mlijeko, pečene proizvode, gotove umake i preljeve. Ksantan guma se također koristi kao zamjena za gluten u hrani bez glutena i prodaje se kao zaseban dodatak prehrani za keto/low-carb dijetu.
Aditiv je razvijen u Kaliforniji šezdesetih godina i odobren je kao siguran za upotrebu u hrani od strane američke Uprave za sigurnost hrane 1968. godine. Danas se koristi u velikom dijelu industrijaliziranog svijeta. "Do sada se ksantan guma smatrala keto-prijateljskim proizvodom. To je zato što se vjeruje da se ksantan ne probavlja u tijelu i stoga se ne računa u dnevni unos kalorija ili makronutrijenata", kaže La Rosa.
Međutim, objašnjava ona, nova studija pokazuje da crijevne bakterije razgrađuju ksantan gumu do svojih sastavnih monosaharida, koji se zatim fermentiraju kako bi proizveli kratkolančane masne kiseline koje ljudsko tijelo može asimilirati. Poznato je da kratkolančane masne kiseline opskrbljuju ljudima do 10 posto kalorija. To sugerira da bi ksantan guma zapravo mogla povećati unos kalorija osobe.
Počinju vidjeti dugoročne učinke
Kada je ksantan guma prvi put uvedena, smatralo se da aditiv prolazi ravno kroz tijelo bez utjecaja na osobu koja ju je jela. Ksantan guma je druga vrsta ugljikohidrata od onih koje ljudsko tijelo konzumira, poput škroba iz biljne hrane. Ima drugačiju kemijsku strukturu. Ksantan guma je vrsta složenog ugljikohidrata koji nije sličan nijednom od biljnih vlakana koje inače jedemo.
"Sada počinjemo uočavati dugoročne učinke ksantan gume koji nisu bili vidljivi kada je prvi put uvedena u ljudsku prehranu", kaže La Rosa. "Te promjene vidimo samo u crijevnim bakterijama ljudi koji jedu 'zapadnjačku prehranu' gdje procesirana hrana i aditivi čine značajan dio unosa hrane. Na primjer, ne vidimo iste promjene kod autohtonih ljudi iz različitih dijelova svijeta koji jedu ograničene količine prerađene hrane."
Što to znači za naše zdravlje?
"Na temelju ove studije ne možemo zaključiti utječe li i kako ksantan guma na naše zdravlje. Ali možemo reći da aditiv utječe na mikrobiotu u crijevima ljudi koji ga konzumiraju hranom", kaže La Rosa.
"Još nam je dug put i uzbudljivo je doprinijeti daljnjem istraživanju u ovom području i otkriti skrivene učinke prevladavajućih aditiva u hrani na funkciju crijevne mikrobiote i zdravlja crijeva ljudi. To je naš cilj", kaže La Rosa.
Treba napraviti nove procjene aditiva
Ksantan guma je odobrena kao sigurna za upotrebu u prehrambenim proizvodima u velikim dijelovima svijeta, na temelju procjena napravljenih prije pedeset godina.
Niska, ali stalna konzumacija ksantanske gume od strane velikog dijela stanovništva u industrijaliziranom svijetu, te njezin veći unos od strane specifičnih podskupina poput onih s netolerancijom na gluten, naglašavaju potrebu za boljim razumijevanjem učinaka ovog aditiva u hrani na ekologiju, mikrobiote ljudskog crijeva i cjelokupnog zdravlja domaćina.
La Rosa stoga vjeruje da je vrijeme da vlasti prilagode procjene uobičajenih aditiva koji se koriste u našoj svakodnevnoj hrani:
"Ovo bi trebalo promijeniti način na koji gledamo na aditive općenito. Kada su prvi put uvedeni, vjerovalo se da nisu u interakciji s našom mikrobiotom. Ti su aditivi uvedeni 1960-ih godina kada nismo imali sredstava da cijenimo veliki utjecaj crijevne mikrobiote na naše zdravlje i prehranu. S napretkom u znanosti o mikrobiomu, sada vidimo učinke koje nismo vidjeli u početku. Vlasti bi možda trebale uzeti u obzir ovo novo znanje kada procjenjuju najčešće korištene aditive u hrani, posebno sada kada vidimo da oni zapravo utječu na našu mikrobiotu."
Izvor: Medical Xpress