Comment différents types de fibres affectent le microbiome
Les scientifiques qui étudient un éventail de sources de fibres montrent quelles molécules de fibres bénéficient à un groupe de bactéries intestinales dans un modèle de souris.
Quelles sources de fibres sont les meilleures pour le microbiome?
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Les régimes occidentaux sont généralement riches en graisses saturées et en sucre et pauvres en fibres. Mais il existe de nombreuses preuves que notre façon de manger n'est pas en accord avec notre microbiome intestinal.
Nos passagers microbiens sont essentiels à notre santé. Ils nous aident à digérer nos aliments, sont essentiels au système immunitaire et peuvent être liés à un éventail encore plus large d'aspects de santé, tels que la santé mentale et cardiométabolique.
Plus tôt cette année, Actualités médicales aujourd'hui a rapporté une méta-analyse commandée par l'Organisation mondiale de la santé qui a indiqué que manger entre 25 et 29 grammes de fibres par jour est en corrélation avec une incidence plus faible de diabète de type 2, de maladies cardiaques, d'accidents vasculaires cérébraux et de cancer du côlon.
Alors que les médecins conseillent à certaines personnes de suivre un régime pauvre en fibres en raison de problèmes de santé spécifiques, tels que les troubles inflammatoires de l'intestin, pour la plupart des gens, un régime riche en fibres est essentiel pour la santé intestinale.
Les Dietary Guidelines for Americans recommandent que les femmes adultes âgées de 31 à 50 ans consomment 25,2 grammes de fibres par jour et que les hommes adultes de la même tranche d'âge consomment 30,8 grammes de fibres par jour.
Mais quelles sont les meilleures sources de fibres et à quelles molécules de fibres nos microbes intestinaux réagissent-ils?
Une équipe de chercheurs de l'École de médecine de l'Université de Washington, à Saint-Louis, MO, ainsi que des collaborateurs internationaux, ont entrepris de répondre à ces questions avec une vision à long terme du développement de ce qu'ils appellent des aliments dirigés contre le microbiote, pour améliorer notre santé.
Toutes les fibres ne sont pas créées égales
«La fibre est considérée comme bénéfique», explique l'auteur principal de l'étude, le Dr Jeffrey Gordon, professeur et directeur du Edison Family Center for Genome Sciences & Systems Biology, à la Washington University School of Medicine.
«Mais la fibre est en fait un mélange très complexe de nombreux composants différents. De plus, les fibres de différentes sources végétales qui sont traitées de différentes manières lors de la fabrication des aliments ont des constituants différents », poursuit-il. «Malheureusement, nous manquons de connaissances détaillées sur ces différences et leur importance biologique.»
Pour tester comment différentes sources de fibres affectent l'abondance des bactéries intestinales, le Dr Gordon et ses collègues se sont tournés vers les souris.
Les animaux de leur étude ont été élevés dans des conditions stériles, ce qui signifie qu'ils n'avaient pas leurs propres microbiomes intestinaux. Au lieu de cela, ils ont chacun reçu un cocktail de 20 souches de la bactérie intestinale commune Bactéroïdes, que l'équipe avait isolé d'un intestin humain.
Chaque souris a ensuite suivi un régime alimentaire spécifique pendant 4 semaines, composé d'un régime de base additionné de fibres.
Le régime alimentaire de base contenait de grandes quantités de graisses saturées et de faibles quantités de fruits et légumes. L'équipe l'a utilisé comme modèle de régime occidental, qui est généralement riche en graisses et pauvre en fibres.À chaque régime de base, ils ont ajouté différents types de fibres.
L'équipe a testé 34 sources différentes de fibres alimentaires, notamment des protéines de pois, des écorces d'agrumes, des pectines d'agrumes, des pelures de tomates, des fibres d'orange, des fibres de pomme, des fibres de coque d'avoine, du cacao, des graines de chia et du son de riz. Au total, cela a abouti à 144 combinaisons de régimes différents.
Ils ont ensuite analysé comment les 20 souches bactériennes différentes réagissaient à la présence des différentes sources de fibres.
Au total, 21 des combinaisons ont eu des effets significatifs, permettant aux chercheurs d'identifier les «capacités distinctes de récolte des nutriments» des souches, comme ils l'expliquent dans leur article.
Spécifiquement, B. thetaiotaomicron l'abondance a augmenté en présence de pectine d'agrumes et de fibres de pois, tandis que B. ovatus les niveaux ont augmenté en présence de bêta-glucane d'orge et de son d'orge. D'autres fibres qui ont entraîné une augmentation du nombre de membres de la Bactéroïdes les souches de l'étude étaient l'inuline de haut poids moléculaire, la maltodextrine résistante et le psyllium.
En approfondissant, l'équipe a identifié les glucides bioactifs dans les préparations de fibres qui fournissaient les sources alimentaires préférées pour les différentes souches.
Le premier auteur Michael L. Patnode, chercheur postdoctoral travaillant avec le Dr Gordon, explique: «Nos expériences ont montré que dans la fibre de pois, les constituants moléculaires actifs comprenaient un type de polysaccharide appelé arabinane, tandis que dans la pectine d'agrumes récupérée à partir d'écorces d'orange, un autre type de polysaccharide, appelé homogalacturonane, était responsable de l'expansion de la bactérie. »
L'équipe a également examiné comment certains des Bactéroïdes les souches de l'étude ont interagi les unes avec les autres lorsqu'elles ont été présentées avec différentes sources de fibres. Ils ont constaté que les relations hiérarchiques entre les souches étaient spécifiques à chaque fibre.
«Un microbiote intestinal humain sain a une grande diversité de niveaux de souche», explique l'équipe dans l'article. «Déterminer les souches représentant une espèce donnée à sélectionner comme agent probiotique candidat principal ou à incorporer dans des formulations synbiotiques (prébiotiques plus probiotiques) est un défi central pour ceux qui cherchent à développer des thérapies de nouvelle génération dirigées contre le microbiote.»
"Déchiffrer le code des ingrédients alimentaires que les microbes bénéfiques convoitent est une clé pour concevoir des aliments qui améliorent la santé."
Dr Jeffrey Gordon
