در یک مطالعه اخیر که در مجله میکروبیولوژی کاربردی و محیطی منتشر شد، محققان تأثیر پنیر بر پتانسیل عملکردی و ترکیب طبقهبندی میکروبیوتای روده مصرفکنندگان را بررسی کردند. رژیم غذایی به عنوان محرک اصلی شکلدهی اکوسیستم میکروبی روده شناخته شده است. همچنین به عنوان وسیلهای برای انتقال میکروبهای مرتبط با غذا به روده عمل میکند، جایی که تکثیر میشوند، میکروبیوتای را تعدیل میکنند و بر سلامت میزبان تأثیر میگذارند. غذاهای تخمیر شده، از جمله ماست و پنیر، از جمله پرمصرفترین اجزای رژیم غذایی هستند. باکتریهای اسید لاکتیک خاص در میکروبیوتای پنیر میتوانند به طور موقت به روده انسان منتقل شوند و اثرات مثبتی مانند مهار پاتوژن، سنتز ترکیبات زیست فعال و تعدیل عملکرد اپیتلیال داشته باشند. در حالی که مطالعات اثرات سلامتی مصرف پنیر را بررسی کردهاند، تأثیر آن بر ترکیب میکروبیوتای روده و پتانسیل عملکردی آن به خوبی تعریف نشده است.
مطالعه و یافتهها
باکتریهای موجود در پنیر، ژنها را برای تقویت توانایی خود در تولید آنتیاکسیدانها و ویتامینها پس از رسیدن به محیط روده مبادله کردند، فرآیندی که در مطالعات قبلی غذاهای تخمیر شده نادیده گرفته شده بود. محققان اثرات مصرف پنیر بر ترکیب میکروبیوتای روده و پتانسیل عملکردی آن را با استفاده از یک محیط شبیهساز محیط روده آزمایشگاهی (GESM) ارزیابی کردند. این محیط فاقد عوامل مشتق شده از میزبان مانند تعاملات ایمنی و رقابت با میکروبهای بومی روده است، که یک محدودیت کلیدی برای کاربرد در دنیای واقعی است. پانزده پنیر به مدت 16 ساعت در GESM کشت داده شدند، و پس از آن استخراج و توالییابی DNA انجام شد. ترکیب میکروبی با کشت GESM به شدت تغییر کرد، و فراوانی گونههای غالب کاهش یافت در حالی که برخی از تاکسونهای باکتریایی جانبی افزایش یافتند. به عنوان مثال، Hafnia paralvei در یک نمونه پنیر (L3) پس از کشت از 0.08٪ به 86٪ افزایش یافت. محققان توالییابی RNA و خوشهبندی سلسله مراتبی را انجام دادند و سه خوشه بیان (EXC1–EXC3) را شناسایی کردند که EXC2 رایجترین آنها بود. تجزیه و تحلیل عملکردی این خوشهها 62 ژن کدکننده آنزیم (ECG) مرتبط با حفاظت از استرس اکسیداتیو، بیوسنتز اسیدهای چرب زنجیره کوتاه (SCFA) و تولید ویتامین را نشان داد. تجزیه و تحلیل ردیابی ژن، Clostridium butyricum، H. paralvei و E. hormaechei را به عنوان تاکسونهای کلیدی غنیشده پس از کشت GESM شناسایی کرد. نکته مهم این است که این عملکردها به طور اضافی در چندین تاکسون کدگذاری شده بودند، که نشاندهنده انعطافپذیری اکولوژیکی در تعدیل عملکرد روده است. تجزیه و تحلیل متابولومیک با استفاده از طیفسنجی جرمی کروماتوگرافی مایع، 1787 سیگنال را شناسایی کرد که 142 مورد از آنها تغییرات قابل توجهی پس از کشت GESM نشان دادند. از این میان، 45 ترکیب قابل شناسایی داشتند. به ویژه، کاهش در لیپیدهای استرول، مانند اسید گلیکولیک (یک متابولیت اسید صفراوی مرتبط با مقاومت در برابر پاتوژن)، نشان داد که باکتریهای پنیر ممکن است به طور غیرمستقیم از سلامت روده حمایت کنند.
باکتریهای مرتبط با پنیر در میکروبیوتای روده مصرفکننده
میکروبهای پنیر لیپیدهای منحصر به فردی به نام گلیسروفسفولیپیدها تولید کردند که برای تقویت سد محافظتی روده و کاهش التهاب شناخته شدهاند. برای بررسی حضور باکتریهای مشتق شده از پنیر در میکروبیوتای روده انسان، محققان نمونههای مدفوع 13 فرد مصرفکننده سه پنیر خاص (CC1–CC3) را تجزیه و تحلیل کردند. در حالی که H. paralvei از طریق توالییابی متاژنومیک تنها در یک مصرفکننده شناسایی شد، سنجشهای qPCR بسیار حساس آن را در هر پنج مصرفکننده CC1 شناسایی کردند، که چالشهای شناسایی سویههای کم فراوانی را از طریق روشهای توالییابی استاندارد برجسته میکند. علاوه بر این، توالییابی RNA H. paralvei T10 کشت داده شده در GESM بیان بالای ژنهای دخیل در ظرفیت آنتیاکسیدانی، بیوسنتز اسیدهای آمینه و متابولیسم SCFA را نشان داد. تجزیه و تحلیل متابولومیک تغییرات قابل توجهی در مشتقات الیگوپپتید و گلیسروفسفولیپیدها نشان داد.
نتیجهگیریها
یافتهها نشان میدهند که باکتریهای کم فراوانی در میکروبیوتای پنیر نقش مهمی در تعدیل عملکرد میکروبیوتای روده ایفا میکنند. این اثرات ممکن است ناشی از تکرار عملکردی در چندین تاکسون مشتق شده از پنیر (به عنوان مثال، Clostridium، Enterobacter، Hafnia) باشد، که به طور جمعی قابلیتهای متابولیکی روده را گسترش میدهند. حضور H. paralvei T10 در روده مصرفکننده به تولید متابولیتهایی کمک کرد که بر تعاملات میزبان-میکروب و میکروب-میکروب تأثیر میگذارند. در حالی که مدل آزمایشگاهی این مطالعه بینشهای مکانیکی ارائه میدهد، تحقیقات آینده در انسانها برای تأیید اینکه آیا این باکتریها در داخل بدن باقی میمانند و با میکروبهای بومی روده تعامل دارند، مورد نیاز است. به طور کلی، نتایج اهمیت غذاهای تخمیر شده در شکلدهی میکروبیوتای روده و ارتقای سلامت انسان را برجسته میکند.