أقرّ العلماء: بكتيريا الأمعاء قد تغيّر كمية السعرات الحرارية التي يمتصها الجسم
طوّر العلماء نموذجاً يبيّن أن بكتيريا الأمعاء تؤدي دوراً مدهشاً في كمية السعرات الحرارية الممتصة، ما يعني أن بطاقات المواد الغذائية قد لا تعكس الحقيقة كاملة.
ووفقا للسفير أرجان، نقلا عن مجلة ساينس ديلي، فقد طور باحثون من جامعة ولاية أريزونا نموذجا رياضيا يبحث في هذا الجانب من عملية الهضم الذي غالبا ما يتم تجاهله. يتتبع النموذج، المسمى DAMM (اختصار للهضم والامتصاص والتمثيل الغذائي الميكروبي)، مسار الطعام عبر الجهاز الهضمي، وكمية الطاقة التي يمتصها الجسم مباشرة، وكيفية معالجة الطعام المتبقي بواسطة ميكروبات الأمعاء. يقوم هذا النموذج أيضًا بتقدير أي من منتجات الهضم يتم امتصاصها وأيها يتم إخراجها من الجسم على شكل فضلات.
ويأمل الباحثون في تحسين فهمنا للسمنة والسكري وغيرها من الاضطرابات الأيضية من خلال النظر في العلاقة بين النظام الغذائي، وعملية الهضم البشري، وبكتيريا الأمعاء. ومع مزيد من التطوير، يمكن لهذا النهج في نهاية المطاف أن يساعد المتخصصين في مجال الصحة على تصميم أنظمة غذائية مصممة خصيصًا لحالة كل مريض.
وقالت الباحثة الرئيسية البروفيسور روزا كراجيمالنيك براون: "إن الهضم ليس مجرد عملية بشرية، بل هو تعاون بين أجسامنا وتريليونات الميكروبات التي تعيش في الأمعاء". يوفر لنا نموذج DAMM طريقة جديدة وقوية لقياس دور هؤلاء الشركاء الميكروبيين في صحة الإنسان وتوازن الطاقة، وكذلك للتأكيد على أهمية التغذية السليمة لميكروبات الأمعاء.
لأكثر من 100 عام، استخدم العلماء نظامًا يعتمد على معايير أتواتر لتقدير كمية الطاقة التي يستهلكها الناس من الغذاء. تقوم هذه الطريقة بتعيين متوسط عدد السعرات الحرارية لكل جرام من الدهون والكربوهيدرات والبروتين، ثم تستخدم تلك القيم لحساب إجمالي الطاقة المتاحة.
وعلى الرغم من أن هذا النهج عملي ومستخدم على نطاق واسع، إلا أنه لا يمكنه تفسير ما يحدث أثناء عملية الهضم بشكل كامل. وعلى وجه الخصوص، فإنه لا يأخذ في الاعتبار كيفية قيام الأطعمة المختلفة بتغذية البكتيريا الموجودة في الأمعاء أو كيفية تحويل تلك البكتيريا المواد غير المهضومة إلى مواد يمكن للجسم استخدامها للحصول على الطاقة.
لفهم هذه التفاعلات بشكل أفضل، اعتمد الباحثون دراستهم على دراسة النظام الغذائي الخاضعة للرقابة والتي فحصت كيفية تأثير ميكروبيوم الأمعاء على توازن الطاقة البشرية. يتكون الميكروبيوم المعوي من مجموعة كبيرة من البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة الأخرى التي تعيش في الجهاز الهضمي.
في الدراسة السريرية، اتبع البالغون الأصحاء إحدى خطتي الوجبات المصممتين بعناية. الأول كان عبارة عن نظام غذائي معزز للميكروبيوم يحتوي على كميات كبيرة من الألياف والنشا المقاوم. النشا المقاوم هو نوع من الكربوهيدرات التي تفلت من الهضم الطبيعي في الأمعاء الدقيقة، مما يسمح لها بالوصول إلى الأمعاء الغليظة، حيث يمكن للميكروبات تحطيمها. كان النظام الغذائي الثاني مشابهًا للنظام الغذائي الغربي النموذجي ويحتوي على كميات أقل من الألياف والنشا المقاوم.
على الرغم من أن كلا النظامين الغذائيين تم تصميمهما خصيصًا لهذه الدراسة، إلا أن المشاركين امتصوا كميات مختلفة بشكل كبير من الطاقة. أولئك الذين اتبعوا نظامًا غذائيًا غربيًا استهلكوا حوالي 116 سعرًا حراريًا يوميًا أكثر من أولئك الذين تناولوا نظامًا غذائيًا غنيًا بالألياف.
وتظهر هذه النتائج أن كمية الطاقة التي يحصل عليها الإنسان من الطعام تعتمد إلى حد ما على تركيبته وكيفية تحركه في الجهاز الهضمي. يمكن أن تؤثر الاختلافات في معالجة الأغذية ومحتوى الألياف والنشاط الميكروبي على النتيجة النهائية.
يوفر نموذج DAMM طريقة أكثر دقة لتتبع محتوى الطاقة في الطعام منذ لحظة دخوله إلى الجهاز الهضمي.
أولاً، يقوم بفحص النظام الغذائي للشخص من حيث البروتين والكربوهيدرات والدهون، ويقدر كمية الطاقة التي يمكن استخدامها في الجهاز الهضمي العلوي.
ثم يتتبع المواد المتبقية عند دخولها إلى الأمعاء الغليظة. هنا، تقوم ميكروبات الأمعاء بتفكيك العناصر الغذائية التي أفلتت من عملية الهضم الأولية وتنتج مركبات مثل الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة. ويمكن للجسم أن يمتص بعض هذه المركبات عن طريق القولون ويستخدمها كمصدر آخر للطاقة.
ووفقا لحسابات الباحثين، فإن الأحماض الدهنية قصيرة السلسلة الممتصة من الأمعاء الغليظة توفر في المتوسط حوالي 140 سعرة حرارية في اليوم. وتمثل هذه الكمية حوالي 7.4% من إجمالي الطاقة القابلة للاستخدام من الغذاء.
وعلى نطاق أوسع، قدر النموذج أن ما يقرب من 85% من الطاقة القابلة للاستخدام تأتي من الجهاز الهضمي العلوي، في حين أن ما يقرب من 15% يأتي من الجهاز الهضمي السفلي، حيث تلعب الميكروبات أهمية خاصة.
توضح هذه النتائج لماذا لا تستطيع حسابات السعرات الحرارية التقليدية أن تصف عملية الهضم البشرية بشكل كامل. يتأثر جزء كبير من الطاقة المتاحة للجسم بالعمليات الميكروبية التي لا تقيسها حسابات الملصقات الغذائية التقليدية بشكل صريح.