Thực phẩm thông thường làm thay đổi vi khuẩn đường ruột bằng cách ảnh hưởng đến virus

Trong khoa học ngày nay, thực phẩm và vi khuẩn đường ruột là hai chủ đề được đảm bảo để thúc đẩy sự quan tâm và tranh luận. Cả hai, tất nhiên, có liên quan đến nhau, và một nghiên cứu mới tập trung vào một số sự tinh tế của mối quan hệ này.

Việc thiếu một quần thể vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh làm tổn hại sức khỏe của chúng ta; điều tương tự cũng đúng khi chúng ta không ăn một chế độ ăn uống lành mạnh. Tuy nhiên, các nhà khoa học không hoàn toàn hiểu tác động chính xác của các loại thực phẩm cụ thể đối với vi khuẩn đường ruột.

Khoảng cách kiến ​​thức này một phần là do sự phức tạp không thể tin được của microbiome. Một yếu tố làm vẩn đục nước là vi khuẩn, hay nói ngắn gọn.

Phages là virus chỉ tấn công vi khuẩn. Trong ruột, những virus này vượt trội so với số lượng vi khuẩn đường ruột chóng mặt.

Mỗi phage chỉ tấn công một loại vi khuẩn cụ thể, có nghĩa là nó có thể ảnh hưởng đến mức độ vi khuẩn đường ruột. Các phage cần vi khuẩn để sống, vì vậy nếu vi khuẩn vắng mặt, các phage không thể tồn tại.

Điều này có nghĩa là bất kỳ thực phẩm nào ảnh hưởng đến phage đều có thể ảnh hưởng đến vi khuẩn đường ruột và ngược lại. Ví dụ, nếu dân số của một loại phage tăng lên, vi khuẩn mà chúng tiêu thụ sẽ giảm dần, có khả năng nhường chỗ cho một loài vi khuẩn khác sinh sôi.

Theo cách này, virus có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hệ vi sinh vật - bằng cách cắt tỉa một loài, chúng cung cấp không gian cho các loài khác lấp đầy.

Hầu hết các phage trong ruột đều có ở dạng không hoạt động - DNA của chúng được tích hợp vào bộ gen của vi khuẩn. Trong hình thức này, chúng được gọi là prophage.

Các nhà khoa học đã xác định một số hợp chất kích hoạt các prophage trở lại dạng hoạt động của chúng. Khi điều này xảy ra, hàng trăm phage mới đã thoát ra khỏi tế bào vi khuẩn, giết chết vật chủ và tấn công các vi khuẩn khác; các hợp chất này bao gồm nước tương, nicotine và một số loại kháng sinh , chẳng hạn như ciprofloxacin. Đến nay, danh sách các hợp chất thúc đẩy phage tương đối ngắn.

Nó là điều cần thiết để khám phá những hóa chất nhiên liệu hoạt động phage. Bởi vì các phage tấn công và tiêu diệt vi khuẩn, nếu chúng ta hiểu cách thao túng chúng, chúng có thể hoạt động như một loại kháng sinh tự nhiên mạnh mẽ.

(adv)

Một nghiên cứu gần đây đặt ra để mở rộng danh sách các hợp chất gây ra hoạt động phage. Các nhà khoa học từ Đại học bang San Diego, CA, đã công bố phát hiện của họ trên tạp chí Gut Microbes . Họ hy vọng rằng kết quả của họ sẽ giới thiệu "khả năng sử dụng chế độ ăn kiêng để cố tình tạo ra hệ vi sinh vật đường ruột của con người thông qua cảm ứng prophage".

"Chúng tôi thực sự có thể giải quyết các điều kiện nhất định bằng cách điều chỉnh các loại thực phẩm chúng ta tiêu thụ sẽ ảnh hưởng đến sự đa dạng của vi khuẩn, từ đó sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe và bệnh tật." Theo Lance Boling

Để điều tra, các nhà nghiên cứu đã chọn một loạt các hợp chất có thể ảnh hưởng đến hoạt động của phage. Họ đã chọn một loạt vi khuẩn từ hai phyla phổ biến trong ruột: Bacteroidetes và Firmicutes. Chúng bao gồm cả các chủng vi khuẩn có lợi và gây bệnh.

Từ 117 hợp chất thực phẩm, họ thu hẹp tìm kiếm xuống chỉ còn 28. Các nhà nghiên cứu đã quan sát sự phát triển của vi khuẩn với sự hiện diện của từng hợp chất cụ thể; họ cũng quan sát sự tăng trưởng của nó mà không có hợp chất như một sự kiểm soát. Tiếp theo, họ đã sử dụng phương pháp tế bào học dòng chảy, một quá trình đủ nhạy cảm để phát hiện các hạt virus nhỏ không thể tưởng tượng được.

Trong số 28 ứng cử viên, 11 hợp chất tạo ra mức độ hạt vi rút với tốc độ cao hơn mức kiểm soát, điều này biểu thị rằng chúng ảnh hưởng đến hoạt động của phage.

Một số tăng cường phage đáng kể nhất xảy ra với sự hiện diện của đinh hương, keo ong (một hợp chất được tạo ra bởi ong), uva ursi (còn được gọi là kinnikinnick hoặc bearberry) và aspartame.

Chất cảm ứng prophage mạnh nhất là stevia , một chất thay thế đường có nguồn gốc từ thực vật. Với một số loài vi khuẩn, stevia đã tăng số lượng hạt vi rút hơn 400%.

Ngược lại, một số thực phẩm làm giảm số lượng hạt vi rút; đáng chú ý nhất, chúng bao gồm đại hoàng, dương xỉ (một loại rượu của Ý), cà phê và oregano.

Để làm tăng sự phức tạp, một số hợp chất tăng cường hoạt động của phage liên quan đến một số vi khuẩn, nhưng làm giảm hoạt động của phage liên quan đến những người khác; những hợp chất này bao gồm kem đánh răng, chiết xuất hạt bưởi và lựu.

Theo các tác giả, một trong những thực phẩm kháng khuẩn mạnh nhất là sốt tabasco nóng, "làm giảm sự phát triển của cả ba loài `đường tiêu hóa`, ngoại trừ mầm bệnh cơ hội P. aeruginosa , trung bình 92%."

Tabasco chứa giấm, nhưng khi họ thử nghiệm giấm một mình, nó chỉ làm giảm sự phát triển của vi khuẩn 71%. Họ tin rằng capsaicin - hợp chất cay trong ớt - có thể giải thích khả năng kháng khuẩn bổ sung. Tuy nhiên, trong các thí nghiệm với tabasco, không có hạt virus nào được tìm thấy, vì vậy các phage không có khả năng liên quan.

Những phát hiện này rất quan trọng. Các nhà khoa học bây giờ biết rằng microbiome có thể ảnh hưởng đến sức khỏe thể chất và tinh thần của chúng ta ; nó cũng có thể gây viêm và tăng nguy cơ ung thư . Nếu các nhà khoa học có thể tìm ra cách thay đổi microbiome theo những cách cụ thể, theo lý thuyết, họ có thể loại bỏ hoặc giảm những rủi ro này.

Là một trong những tác giả, Forest Rohwer, giải thích: "Khả năng tiêu diệt vi khuẩn cụ thể, mà không ảnh hưởng đến những người khác, làm cho các hợp chất này rất thú vị."

Tất nhiên, danh sách các hợp chất mới không đầy đủ, như Rohwer nói, "Có lẽ có hàng ngàn hợp chất sẽ hữu ích trong việc loại bỏ vi khuẩn không mong muốn."

Các tác giả hy vọng rằng các nhà khoa học sẽ tiếp tục dọc theo những dòng này. Họ cũng giải thích rằng các nhà khoa học sẽ cần cố gắng tìm ra các cơ chế phân tử chuyển phage từ không hoạt động sang hoạt động.