Low-fiber diets make gut microbes poop out
The high fiber refrain never seems to stop. We all know that we’re supposed to eat more fiber and focus on whole grains, fresh fruits and vegetables. But when forced to choose between chewy, crumbly, flavorless oat bran and delicious white buttered toast for breakfast, it’s easy to tune out.
But that fiber isn’t for you. It fuels and sustains your gut microbes — and those in your kids, and grandkids and great-grandkids, too, a study in mice finds. The results suggest that when we pass our genes on to our children, we also pass on a gut ecosystem that reflects our previous dietary choices. (No pressure.)
The Food and Drug Administration recommends that Americans eat about 25 grams of dietary fiber per day. But most people don’t hit that mark. “The average American gets 10 to 15 grams of dietary fiber,” says Erica Sonnenburg, a microbiologist at Stanford University.
If that doesn’t make you feel ashamed, compare your diet to the Hadza, hunter-gatherers who live in Tanzania. “The tubers they’re eating are so fibrous [that people] chew for a while and spit it out,” Sonnenburg says. It’s hard to calculate exactly how much fiber the Hadza get from the tubers, but Sonnenburg says that some some speculate it’s between 100 and 150 grams per day at certain times of year.
That high level of fiber is reflected in their guts. “What all the studies have found is that these populations who are living a more traditional lifestyle are the best approximation for our ancient microbiota. They all harbor microbiota that’s much more diverse.”
In the human gut, Sonnenburg says, components of dietary fiber called microbiota-accessible carbohydrates, or MACs, are feasting fare. “These are what the bacteria in our guts thrive on,” she says. The bacteria ferment the carbohydrates, creating fuel, Sonnenburg explains. The chemical products of that fermentation feed the bacteria, but many of them will also get absorbed back into our bodies.
With less fiber in the diet, gut microbes that depend on that fiber might disappear too. But whether that change is permanent, and how this might affect future generations, wasn’t clear. To find out, Sonnenburg and her colleagues created mice that had human gut bacteria. The mice, raised with no natural bacteria of their own, all received a fecal transplant of the same donor human gut bacteria.
The mice were originally raised on a high-fiber diet. Then, half of them were switched to a low-fiber diet, and their gut bugs were tested. After seven weeks, the low-fiber-diet mice were returned to their high-fiber diet. When on the low-fiber diet, animals showed a decrease in the diversity of their microbiome, with 60 percent of the bacteria species plummeting in numbers compared with their high-fiber friends. Going back to a high-fiber diet recovered some of the diversity. But mice that had experienced the low-fiber lifestyle still had 33 percent less microbial diversity than before.
Then, to see if diet affected the mice’s offspring, the scientists bred the mice on low- or high-fiber diets for four generations. They found that pups of mice on the low-fiber diet showed less and less microbial diversity with each generation. By the fourth generation, the mice bred on low-fiber diets had lost 72 percent of the microbial diversity. When the low-fiber–bred pups were switched to a high-fiber diet, there was a small bit of recovery. But the microbial diversity still remained 67 percent lower than that in mice that had always had a high-fiber life. The diversity was restored with another dose of the original human gut bacteria, delivered by fecal transplant.
Of the bacteria lost across generations, 67 percent were Bacteroidales, an order of bacteria that usually dines on fiber in the gut. There was also a drop in a family of proteins called glycoside hydrolases. These bacterial proteins help to degrade carbohydrates, including those from fiber.
“Everyone accepts that we pass our human genes on to our children, but I think now we need to consider that our children also inherit a microbial set of genes from us,” says Sonnenburg. And which microbial genes get passed on will be influenced by our dietary choices. Sonnenburg and her colleagues publishedtheir findings January 13 in Nature.
The study shows that changes to the microbiome aren’t just transient, says Peter Turnbaugh, a microbiologist at the University of California at San Francisco. “The most important thing is showing proof of principle,” he says. “That it’s possible to have a long-lasting effect on the microbiome that translates to future generations. That’s something that hasn’t been seen before.”
While the researchers did the study with human microbes, they were studied in mice. And not very many mice. Only six mice for each generation were examined, and only three animals received the final fecal transplant to restore their gut diversity.
The animals also were living in a sterile environment without other mi
ต่ำใยอาหารทำให้ลำไส้จุลินทรีย์เซ่อออกละเว้นการไฟเบอร์สูงไม่น่าจะ หยุด เรารู้ว่า เราไม่ควรจะกินไฟเบอร์มากกว่า และเน้นผัก และผลไม้สด ธัญพืช แต่เมื่อถูกบังคับให้เลือกระหว่างข้าวโอ๊ตเหนียว crumbly, flavorless รำขนมปัง buttered ขาวอร่อยสำหรับอาหารเช้า ซึ่งง่ายต่อการปรับแต่งออก แต่ใยนั้นไม่ใช่สำหรับคุณ มันมา และรับคำสั่งจุลินทรีย์ลำไส้ของคุณ — และ ใน เด็ก และ grandkids ดี-grandkids เกินไป การศึกษาในหนูพบ ผลแนะนำว่า เมื่อเราผ่านยีนของเราเพื่อเด็กของเรา เรายังผ่านในระบบนิเวศของลำไส้ที่สะท้อนถึงตัวเลือกอาหารของเราก่อนหน้านี้ (ไม่มีความกดดัน)อาหารและยาแนะนำว่า ชาวอเมริกันกินใยอาหารวันละประมาณ 25 กรัม แต่คนส่วนใหญ่ไม่ตีที่หมาย "ค่าเฉลี่ยที่อเมริกันได้รับ 10-15 กรัมกากใย กล่าวว่า Erica Sonnenburg, microbiologist มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดถ้าที่ไม่ทำให้คุณรู้สึกละอาย เปรียบเทียบอาหารของคุณเพื่อ Hadza, hunter-gatherers ที่อาศัยอยู่ในแทนซาเนีย "Tubers กำลังรับประทานอาหารเป็นดังข้อ [ที่] วเจตขณะ และคายมันออกมา Sonnenburg กล่าวว่า มันยากที่จะคำนวณไฟเบอร์มากว่าวิธี Hadza ได้รับจากการ tubers แต่ Sonnenburg กล่าวว่า บางบางคาดการณ์จะอยู่ระหว่าง 100 และ 150 กรัมต่อวันในบางช่วงเวลาของปีที่ระดับสูงของเส้นใยเป็นประจำกล้าของพวกเขา "ที่ศึกษาทั้งหมดพบว่าเหล่านี้ประชากรที่อาศัยอยู่ที่วิถีชีวิตดั้งเดิมได้ประมาณสุดสำหรับ microbiota โบราณของเรา พวกเขาทั้งหมดท่า microbiota ที่หลากหลายมากขึ้น"ในลำไส้มนุษย์ Sonnenburg กล่าวว่า ส่วนประกอบของใยอาหารที่เรียกว่าคาร์โบไฮเดรต microbiota เข้า แม็ค จะเป็นอาหาร "นี่คือสิ่งที่แบคทีเรียในกึ๋นของเราเจริญใน เธอกล่าวว่า แบคทีเรียการหมักคาร์โบไฮเดรต สร้างน้ำมันเชื้อเพลิง Sonnenburg อธิบาย ผลิตภัณฑ์เคมีของการหมักอาหารแบคทีเรีย แต่มากของพวกเขาจะยังได้รับการดูดซึมกลับเข้าไปในร่างกายของเรามีน้อยกว่าเส้นใยในอาหาร จุลินทรีย์ในลำไส้ที่ขึ้นอยู่กับเส้นใยที่อาจหายไปเกินไป แต่ว่า ที่เปลี่ยนเป็นแบบถาวร และวิธีนี้อาจมีผลต่อรุ่นในอนาคต ไม่ชัดเจน เมื่อต้องการค้นหา Sonnenburg และเพื่อนร่วมงานของเธอสร้างหนูที่มีแบคทีเรียในลำไส้มนุษย์ หนู ยกกับแบคทีเรียไม่มีธรรมชาติของตนเอง ทั้งหมดรับปลูก fecal ของเชื้อแบคทีเรียลำไส้มนุษย์ผู้บริจาคเหมือนกันหนูออกครั้งแรกขึ้นในอาหารเส้นใยสูง แล้ว ครึ่งหนึ่งของพวกเขาได้สลับอาหารเส้นใยต่ำ และทดสอบข้อบกพร่องของลำไส้ หลังจากสัปดาห์ที่เจ็ด หนูต่ำใยอาหารถูกส่งกลับไปของอาหารเส้นใยสูง บนอาหารเส้นใยต่ำ สัตว์แสดงให้เห็นความหลากหลายของพวกเขา microbiome กับร้อยละ 60 ของสายพันธุ์แบคทีเรียที่หล่นฮวบลงตัวเลขเปรียบเทียบกับเส้นใยสูงลดลง กลับไปยังอาหารไฟเบอร์สูงกู้คืนของความหลากหลาย แต่หนูที่มีประสบการณ์ชีวิตเส้นใยต่ำยังมี 33 เปอร์เซ็นต์น้อยกว่าจุลินทรีย์หลากหลายมากกว่าก่อนแล้ว เพื่อดูว่าลูกหลานของหนูที่ได้รับผลกระทบของอาหาร นักวิทยาศาสตร์ที่ bred หนูบนต่ำ หรือสูงใยอาหารสำหรับรุ่นสี่ พวกเขาพบว่า pups ของหนูในอาหารเส้นใยต่ำแสดงให้เห็นความหลากหลายน้อยจุลินทรีย์แต่ละรุ่น โดยรุ่นที่สี่ หนู bred บนอาหารเส้นใยต่ำมีสูญหาย 72 เปอร์เซ็นต์ของความหลากหลายของจุลินทรีย์ เมื่อ pups ต่ำไฟเบอร์-bred ถูกสลับให้อาหารเส้นใยสูง มีเล็กน้อยของการฟื้นตัว แต่ความหลากหลายของจุลินทรีย์ยังคงอยู่ 67 เปอร์เซ็นต์ที่ต่ำกว่าในหนูที่เคยมีชีวิตไฟเบอร์สูงเสมอ ความหลากหลายถูกเรียกคืน มียาอื่นของแบคทีเรียลำไส้มนุษย์เดิม โดยปลูก fecalของแบคทีเรียหายข้ามรุ่น 67 เปอร์เซ็นต์ถูก Bacteroidales ใบสั่งของแบคทีเรียที่มัก dines บนเส้นใยในลำไส้ นอกจากนี้ยังมีในครอบครัวของโปรตีนที่เรียกว่า glycoside hydrolases โปรตีนจากแบคทีเรียเหล่านี้ช่วยย่อยสลายคาร์โบไฮเดรต รวมทั้งจากเส้นใย“Everyone accepts that we pass our human genes on to our children, but I think now we need to consider that our children also inherit a microbial set of genes from us,” says Sonnenburg. And which microbial genes get passed on will be influenced by our dietary choices. Sonnenburg and her colleagues publishedtheir findings January 13 in Nature.The study shows that changes to the microbiome aren’t just transient, says Peter Turnbaugh, a microbiologist at the University of California at San Francisco. “The most important thing is showing proof of principle,” he says. “That it’s possible to have a long-lasting effect on the microbiome that translates to future generations. That’s something that hasn’t been seen before.”While the researchers did the study with human microbes, they were studied in mice. And not very many mice. Only six mice for each generation were examined, and only three animals received the final fecal transplant to restore their gut diversity.The animals also were living in a sterile environment without other mi
การแปล กรุณารอสักครู่..