Це клітковина, а не жир, суттєвий вплив дієтичних проблем на мікробіом кишечника
Анотація
Передумови
Дієтичний вплив на мікробіом кишечника відіграє ключову роль у патофізіології запальних розладів, метаболічного синдрому, ожиріння та порушення поведінки. У таких дослідженнях часто ігнорується думка, що експериментальні дієти значно різняться за пропорцією та джерелом харчових волокон. Зазвичай проводиться порівняння лікування між тваринами, які харчуються придбаним рафінованим раціоном, у якому відсутня розчинна клітковина, та тваринами, які харчуються стандартною дієтичною чау-дієтою, передбаченою віварієм, яка містить багате джерело розчинної клітковини. Незважаючи на добре встановлену критичну роль розчинної клітковини як джерела утворення коротколанцюгових жирних кислот через мікробіом кишечника, ступінь, до якого вимірювані результати визначаються різницею в харчових волокнах, незрозумілий. Крім того, взаємодія між статтю та віком у відповідь на перехід до дієти, ймовірно, важлива, і її також слід враховувати.
Результати
Ми порівняли вплив переходу молодих дорослих та однорічних мишей чоловічої та жіночої статі з їхньої стандартної дієти чау на вишукану дієту з низьким розчином клітковини на склад спільноти мікробіоти кишечника. Потім, щоб визначити внесок харчового жиру, ми також вивчили вплив переходу підмножини тварин з рафінованої нежирної їжі на рафіновану з високим вмістом жиру. Ми використовували послідовну стратегію відбору проб у поєднанні з секвенуванням генів-маркерів 16S рРНК для вивчення наслідків періодичного переключення дієти на динаміку спільноти мікробіоти кишечника. Аналіз показав, що перехід від дієти чау до вишуканої дієти, в якій відсутня розчинна клітковина, зумовив більшість відмінностей у структурі, різноманітності та складі спільнот у всіх групах. Цей дієтичний перехід характеризувався втратою таксонів у межах типу Bacteroidetes та розширенням клостридій та протеобактерій в залежності від статі та віку. Найголовніше, що ніяких змін у структурі та складі мікробіоти кишечника не спостерігалось між мишами, які споживали або рафіновану дієту з низьким вмістом жиру, або з високим вмістом жиру, що свідчить про те, що перехід на рафіновану дієту, в якій не вистачає розчинної клітковини, є основним фактором змін мікробіоти кишечника, з обмеженими додатковими вплив харчових жирів на мікробіоти кишечника.
Висновок
У сукупності наші результати показують, що вибір контрольної дієти має значний вплив на результати та інтерпретацію, пов’язані з впливом дієти на мікробіоти кишечника. Оскільки зменшення розчинної клітковини може впливати на синтез мікробних метаболітів, важливих для регулювання метаболічних, імунних, поведінкових та нейробіологічних результатів, зараз необхідні додаткові дослідження, щоб повністю визначити внесок жиру та клітковини в мікробіом кишечника.
Відео абстракція.
Передумови
Результати
Вишукана дієта сприяє змінам ваги в залежності від статі та віку
Порівняння тижневої ваги тіла за ці визначені періоди дієтичних переходів виявило значні вікові та статеві ефекти. Порівняння між молодими дорослими самками виявило основний ефект часу, відсутність основного ефекту дієти та значну взаємодію часу та дієти (Р. М. АНОВА, основний ефект часу, F5, 110 = 15,39, 2 = 0,614, 2 = 0,074, P = 0,132), що вказує на те, що перехід самок мишей з раціону з достатнім рівнем розчинної клітковини (чау) на дієту, у якій відсутня розчинна клітковина, затьмарює вплив харчового жиру на структуру мікробіоти калу (рис. 2б). Мікробне різноманіття було суттєво змінено в деяких (індекс різноманітності Шеннона), але не в інших (спостерігається кількість видів) індексів альфа-різноманітності у молодих дорослих та вікових самок (кількість спостережуваних видів, Крускал-Уолліс, H = 9,45, = 0,22; Індекс різноманітності Шеннона, Крускал-Уолліс, H = 26,647, = 0,00038) (рис. 2в, г). Значні зміни в індексі різноманітності Шеннона були обумовлені переходом від чау до rLFD, і ніяких додаткових відмінностей між rLFD та rHFD тваринами не виявлено.
Послідовно, порівняння спільноти мікробіоти фекальних кишок між чау та вишуканою дієтою у молодих дорослих та 1-річних жінок виявило значні зміни у складі спільноти (рис. 2д). Таким чином, щоб визначити, чи впливають дієтичні перемикачі на склад мікробіоти калу у молодих дорослих та літніх самок мишей, ми застосували метод лінійного дискримінантного ефекту аналізу розміру (LEfSe) для диференціального аналізу чисельності та використали відхилення швидкості помилкового виявлення (FDR) q 0,05) (рис. 2f, додатковий файл 2: таблиця S1).
Виходячи з нашого спостереження, що жінки у віці rHFD значно набирають більше маси тіла, ніж жінки у віці rLFD, ми далі вивчали, чи пов'язана стійкість до збільшення маси тіла у молодих дорослих жінок та сприйнятливість до збільшення ваги у жінок у віці до змін у складі мікробіоти кишечника. Аналіз диференціальної чисельності виявив, що у жінок у віці rHFD зростає кількість Біфідобактерії відносно молодих дорослих жінок rHFD (FDR q = 0,0167). Інших відмінностей у складі мікробіоти кишок у самок не виявлено.