Fermentaatiotasapaino

Fermentatiivinen tasapaino arvioi käymisaineenvaihduntareittien, sakkarolyyttisen (hiilihydraattien mikrobiaalinen hajoaminen) ja proteolyyttisen (proteiinien hajoaminen) välisen suhteen suolistoympäristössä. Terve ruoansulatusjärjestelmä edellyttää, että tämä tasapaino suosii merkittävästi sakkarolyysiä. Sen sijaan proteolyyttisen aktiivisuuden hallitsevuus nostaa paksusuolen pH:ta ja edistää amiinien ja muiden mahdollisesti myrkyllisten aineenvaihduntatuotteiden tuotantoa ja kertymistä.

Suoliston mikrobiota saa energiansa käymällä läpi paksusuoleen päätyviä makroravintoaineita. Sakarolyyttinen fermentaatio keskittyy kuitujen ja monimutkaisten hiilihydraattien (prebiootit) käsittelyyn, johtaen lyhytketjuisten rasvahappojen (SCFA, kuten butyraatti, asetaatti ja propionaatti) tuotantoon. Nämä hapot ovat olennaisia suoliston ekosysteemille: ne toimivat paksusuolen seinämän solujen (kolonosyyttien) ensisijaisena energianlähteenä ja alentavat suolen pH:ta luoden happaman ympäristön, joka estää opportunististen patogeenisten bakteerien kasvua.

Sitä vastoin proteolyyttinen fermentaatio (tunnetaan myös mätänemisprosessina) tapahtuu, kun mikro-organismit hajottavat paksusuoleen päätyviä proteiineja, peptidejä ja aminohappoja. Tämä prosessi tuottaa haaraketjuisia rasvahappoja, mutta myös typpi- ja rikkiyhdisteitä, mukaan lukien ammoniakkia, fenoleja (kuten p-kresoli), indoleja ja erilaisia biogeenisia amiineja (kuten putreskiini ja kadaveriiini). Näiden amiinien ja ammoniakin jatkuva vapautuminen nostaa merkittävästi paksusuolen pH:ta. Sakarolyyttisen ja proteolyyttisen fermentaation suhdetta voidaan määrittää, antaen välähdyksen potilaan suoliston hallitsevasta aineenvaihdunnasta.

Henkilön maha-suolikanavan ja yleisen terveydentilan riippuu suuresti siitä, että tämä suhde kallistuu sakkrolyyttisen fermentaation puolelle. Hiilihydraattien hajoamisen dominoima tasapaino suojaa limakalvoa, moduloi paikallista immuunijärjestelmää positiivisesti ja ehkäisee tulehdusta.

Sen sijaan, kun proteolyyttinen aktiivisuus kiihtyy, usein liian proteiinipitoisten ja vähäkuituisten ruokavalioiden tai ohutsuolen imeytymishäiriöiden vuoksi, seuraukset terveydelle ovat negatiiviset. Aminien ja ammoniakin jatkuvan vapautumisen aiheuttama pH:n nousu (alkalisointi) muuttaa ekologista lokeroa, edistäen dysbioosia. Samoin proteiinifermentaatiosta peräisin olevat metaboliitit vaikuttavat suoraan sytotoksisesti ja proinflammatorisesti suoliston epiteeliin. Pitkällä aikavälillä krooninen proteolyysiin kallistuminen voi toimia riskitekijänä suoliston läpäisevyyden, matala-asteisen kroonisen tulehduksen, tulehduksellisten suolistosairauksien ja kolorektaalisyövän lisääntyneen riskin kehittymiselle.

Terveellisin mikrobikoostumus sisältää sakkrolyyttisen fermentaation erikoistuneiden lajien, kuten Actinobacteria-kaaren, ja pienen ryhmän proteolyyttisen fermentaation erikoistuneiden lajien, kuten Bacteroides, Propionibacterium, Streptococcus, Fusobacterium ja Clostridium., vallitsevuuden.

Fermentaation tasapaino -algoritmi laskee havaitut toiminnalliset geenit molemmissa prosesseissa suhteutettuna:

• Sakarolyyttiset reitit: Runsaasti geenejä, jotka vastaavat tärkkelyksen, pektiinien, selluloosien ja muiden kasviperäisten polysakkaridien hajottamisesta, sekä asetaatin, propionaatin ja butyraatin synteesireittejä.
• Proteolyyttiset reitit / Mätäneminen: Runsaasti geenejä, jotka osallistuvat aromaattisten ja rikkiä sisältävien aminohappojen kataboliaan, bakteerien desaminaaseihin ja entsyymeihin, kuten tryptofanaasi, tyrosiini fenoli-liaasi sekä p-kresolin ja rikkivedyn synteesireitteihin.

Sakarolyyttistä dominanssia osoittava tasapaino viittaa "puhtaaseen" ekosysteemiin, jossa on riittävästi prebioottista substraattia kuituja fermentoivien ja butyraattia tuottavien bakteerien ylläpitämiseksi. Proteolyyttistä dominanssia osoittava tasapaino puolestaan ​​heijastaa suoliston mätänemistilaa. Välitön strategia ei välttämättä vaadi proteiinien poistamista, vaan niiden ruoansulatuksen parantamista (pureskelu, ruoansulatusentsyymit, betaiini HCl) ja, mikä tärkeintä, paksusuolen "tulvimista" prebioottisilla kuiduilla (kuten resistentti tärkkelys tai FOS). Bakteerit suosivat aina kuidun syömistä proteiinin sijasta; jos annat niille riittävästi kasvikuitua, ne lopettavat mätänemisprosessin lähes välittömästi.