Деградация целлюлозы

Этот маркер оценивает генетическую способность вашего микробиома переваривать целлюлозу, самый распространенный нерастворимый пищевой волокно в природе и основной компонент клеточных стенок растений (присутствует в зеленых листьях, стеблях, отрубях и кожуре овощей). Переваривание целлюлозы — монументальная биологическая задача. Если у вас высокая способность, ваш кишечник представляет собой зрелую экосистему, способную извлекать противовоспалительную энергию из сырых салатов; если она низкая, листовые зеленые овощи, вероятно, вызовут у вас вздутие живота и чувство тяжести.

Целлюлоза — это «скелет», который позволяет растениям оставаться прямостоячими. Она состоит из тысяч молекул глюкозы, соединенных настолько прочными и компактными связями, что они практически неуничтожимы для человеческих желудочных соков.

В отличие от растворимых волокон (таких как пектин или инулин), которые растворяются в воде, образуя мягкие гели, целлюлоза достигает толстой кишки неповрежденной, в виде мелких жестких нитей. Для разрыва этих нитей требуются высокоспециализированные бактерии. Эти бактерии должны физически прикрепляться к целлюлозным волокнам и использовать сложные, тяжелые ферментные системы (целлюлазы) для их переработки.

Если у вас отсутствуют эти специализированные популяции, целлюлоза не переваривается. Хотя это по-прежнему полезно для увеличения объема стула и очистки кишечника (эффект «метлы»), вы упускаете возможность преобразовать это огромное количество клетчатки в полезные короткоцепочечные жирные кислоты (КЖК). Кроме того, если целлюлоза застаивается, неспециализированные бактерии могут попытаться неэффективно ее ферментировать, производя запертые газы и колики.

Эффективность, с которой ваши бактерии расщепляют целлюлозу, во многом определяет ваши отношения с "plant-based" (растительными) диетами:

• Переносимость салатов и сырых овощей: Низкая ферментативная способность к целлюлозе является основной причиной, по которой многие люди чувствуют сильное вздутие, тяжесть или распухший живот после употребления большого салата из листового салата, сырого шпината или капусты кале.
• Экологический двигатель (перекрестное питание): Бактерии, расщепляющие целлюлозу, действуют как основополагающие "ключевые виды". Обрабатывая растительный скелет, они высвобождают сахара, запертые внутри растительных клеток, что позволяет другим полезным бактериям (таким как продуценты бутирата) иметь доступный субстрат. Они являются основой пищевой цепи вашего кишечника.
• Устойчивый метаболический контроль: Расщепление целлюлозы — это очень медленный процесс. Это обеспечивает постоянное и продолжительное снабжение энергией клеток вашего толстого кишечника в ночное время, стабилизируя уровень глюкозы в крови и продлевая чувство сытости.

Оценка целлюлолитической способности проводится с помощью метагеномики Shotgun, количественно определяя генетический потенциал активных ферментов, действующих на углеводы (CAZymes), специфически нацеленных на нерастворимые бета-(1,4) гликозидные связи.

Наш биоинформатический конвейер отображает обилие критически важных семейств гликозидгидролаз, в частности GH5, GH9 и GH48 (истинные целлюлазы и эндоглюканазы), а также наличие углевод-связывающих доменов (CBM), которые позволяют бактерии прикрепляться к нерастворимому волокну.

В кишечнике человека основными первичными деградаторами целлюлозы являются очень специфичные и трудно культивируемые виды, такие как Ruminococcus champanellensis (единственная подтвержденная кишечная бактерия человека, способная разлагать чистую кристаллическую целлюлозу), а также некоторые виды рода Bacteroides (например, B. cellulosilyticus) и Eubacterium.

Адекватная способность указывает на отличную структурную переносимость сыроедческих и богатых жесткой клетчаткой диет. Низкая способность (часто встречающаяся при западных диетах с низким содержанием растений) требует механической и кулинарной адаптации: если это ваш случай, настоятельно рекомендуется тщательно пережевывать овощи, выбирать приготовление на пару, пюре или кремы, и избегать больших порций сырых листьев, пока экосистема постепенно не адаптируется и не заселится деградаторами целлюлозы.