Sulfidin tuotanto (H2S)

Tämä merkkiaine arvioi mikrobiomisi kykyä tuottaa rikkivetyä (H2S), kaasua, joka tunnetaan tyypillisestä "mätien munien" hajustaan. Pieninä määrinä H2S toimii välttämättömänä solunsisäisenä viestinviejänä; kuitenkin, kun tietyt bakteerit tuottavat sitä liikaa, siitä tulee erittäin myrkyllinen kaasu, joka "tukahduttaa" suolesolujasi, tuhoaa limakalvon ja on yksi kroonisen suolistotulehduksen (erityisesti haavaisen paksusuolen tulehduksen) merkittävimmistä tekijöistä.

Paksuun suoleesi päätyvä rikki tulee pääasiassa kahdesta lähteestä: ruokavaliostasi (punaisessa lihassa, munissa ja maitotuotteissa olevat rikkiä sisältävät aminohapot sekä säilöntäaineet, kuten sulfitit viineissä ja prosessoiduissa elintarvikkeissa) ja omasta limakalvostasi (joka on "sulfatoitu" suojaamaan sinua).

Terveessä ekosysteemissä tämän kaasun tuotanto on minimaalista. Kuitenkin erittäin rasvaiset ja proteiinipitoiset — ja vähäkuituiset — ruokavaliot edistävät tietyn mikrobiryhmän, ns. sulfidia pelkistävien bakteerien (SPB), liikakasvua.

Tämän ryhmän edustavimmat lajit ovat Bilophila wadsworthia ja Desulfovibrio. Kun nämä bakteerit hallitsevat, ne käyttävät ruoastasi peräisin olevaa rikkiä tai hajottavat oman suojaavan limakalvosi "hengittääkseen", vapauttaen suuria määriä H2S-kaasua myrkyllisenä jätteenä suoraan paksusuolesi herkälle seinämälle.

Vety­sul­fi­din (H2S) kroonisella kertymisellä suoliluu­meniin on erittäin negatiivinen vaikutus, jota kuvataan usein "solu­toksisuudeksi":

• Suoli­solujen "tukehtuminen": Paksusuolesi solut tarvitsevat voihappoa energian saamiseksi. H2S-kaasu on bio­lo­gisesti myrkyllistä, koska se estää voihappoa käsitteleviä solu­entsyymejä. Kun solut eivät voi käyttää sitä, suoli­solujen energiatasot laskevat ja ne heikentyvät, rikkoen suoli­esteen.
• Haavainen paksusuolen tulehdus ja verenvuoto: Korkeiden H2S-tasojen (ja sul­faatin pelkistä­jien baktee­rien) ja haavaisen paksusuolen tulehduksen kehittymisen välillä on vahva ja todistettu kliininen korre­laatio. Kaasu ärsyttää voimakkaasti limakalvoa, aiheuttaen mik­rovaurioita ja verenvuotoa.
• Ruo­sulatus­oireet (kaasut ja kipu): Kliinisellä tasolla välittömästi korkea tuotanto ilmenee erittäin haisevina ilmavaivoina. Lisäksi H2S vaikuttaa suolen hermoihin, aiheuttaen viske­raalista yli­herkkyyttä (normaalit kaasut tuntuvat kivuliaina kramppeina).
• DNA-vaurio: Koska H2S on erittäin reaktiivinen molekyyli, krooninen H2S:n liiallinen määrä aiheuttaa oksidatiivista stressiä ja DNA-vaurioita paksusuolen soluissa, lisäten tilastollisesti mutaatioiden ja paksusuolen syövän riskiä.

Sulfiditoksisuuden arviointi tehdään Shotgun-metagenomiikan avulla kvantifioimalla sulfaatin dissimiloivan pelkistysreitin ja rikkiä sisältävien aminohappojen aineenvaihdunnan geneettistä potentiaalia.

Bioinformaattinen putkimme kartoittaa avaingeenien, kuten dsrA ja dsrB (sulfaattireduktaasit), runsauden. Taksonomisella tasolla arvioimme sulfaattia pelkistävien bakteerien (BRS) erityistä kuormitusta kiinnittäen erityistä huomiota sukuihin Desulfovibrio, Desulfobulbus ja lajiin Bilophila wadsworthia (jonka kasvua sapen suolat, jotka erittyvät syödessä eläinrasvoja, stimuloivat erityisesti).

Normaalit tai matalat tasot osoittavat tehokasta proteiinien pilkkoutumista ja ekosysteemiä, jossa vallitsee sakkarolyyttinen (terveellinen) kuitujen fermentaatio, pitäen BRS:t kurissa. Sitä vastoin korkea taso viittaa proteolyyttisen fermentaation (mädäntymisen) ja epäsuotuisan suolisto-ympäristön vallitsevuuteen. Jos markkeri on korkea, suositellaan vahvasti väliaikaista rikkipitoisten eläinproteiinien rajoittamista, tyydyttyneiden rasvojen rajuja vähennystä, sulfiitteja sisältävien elintarvikkeiden (E220-E228) poistamista ja prebioottien (kuten GOS ja FOS) merkittävää lisäystä paksusuolen happamoittamiseksi, mikä fyysisesti estää H2S-bakteerien kasvua.