Потребление фруктов и овощей связано со снижением риска хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, некоторые виды рака и заболевания кишечника. Каротиноиды и их метаболиты, например, были связаны с различными свойствами, в частности, с их влиянием на внутриклеточные сигнальные каскады. Исследования системы доставки в желудочно-кишечный тракт, стабильности, процессов пищеварения и роли каротиноидов, а также их влияния на микробиоту кишечника остаются ограниченными.
Об исследовании
Авторы текущего исследования провели поиск научных статей о взаимодействии между каротиноидами и кишечной микробиотой, используя ключевые слова “кишечная микробиота», «каротиноиды» и «взаимодействие» на PubMed и Science Direct.
Предполагается, что фитохимические вещества и пищевые липиды влияют на пищеварение, кишечную микробиоту и профилактику заболеваний. В детальном процессе основное внимание уделялось фитохимическим веществам и липидам, содержащимся в пище, а не каротиноидам, несмотря на их включение в эти категории.
Результаты
Одно из предыдущих исследований показало, что чрезмерный рост вредных бактерий, таких как протеобактерии, вызывает повреждение эпителиальных клеток слизистой оболочки и увеличивает проницаемость кишечника, что приводит к снижению всасывания каротиноидов.
В одном недавнем исследовании было обнаружено, что каротиноиды метаболизируются во время ферментации образцов кала из толстой кишки, что привело к созданию новых соединений. Это говорит о том, что кишечная микробиота играет определенную роль в образовании этих соединений.
Всасывание каротиноидов варьируется в зависимости от конкретного человека. Однако предыдущие исследования показали, что содержание кишечной микробиоты играет значительную роль в метаболизме и всасывании каротиноидов.
Согласно одному исследованию, ксантофиллы, такие как зеаксантин и лютеин, оказывают большее влияние на изменение состава кишечной микробиоты, чем каротины. Более того, каротиноиды имеют различную структуру и могут оказывать различное воздействие на состав микробиома кишечника.
Каротиноиды не только выполняют очистительную функцию, но также, как полагают, оказывают косвенное действие, которое может включать взаимодействие с клеточными сигнальными каскадами, включая митоген-активируемую протеинкиназу (MAPK), ядерный фактор, связанный с эритроидом 2, фактор 2 (Nrf2) и ядерный фактор kB (NF-kB). Было обнаружено, что каротиноиды регулируют NF-kB путем взаимодействия с субъединицами NF-kB и IkB-киназой (IKK), которая инактивирует путь NF-kB и снижает транскрипцию генов провоспалительных цитокинов.
Кроме того, было обнаружено, что астаксантин защищает эпителиальные клетки сетчатки от окислительного стресса, вызываемого перекисью водорода (H2O2). Это было достигнуто за счет активации Nrf2 и снижения внутриклеточных активных форм кислорода (АФК). В некоторых исследованиях было обнаружено, что транслокация Nrf2 ингибируется при различных концентрациях.
Неизвестные метаболиты образуются во время прохождения каротиноидов через желудочно-кишечный тракт. Апокаротиноиды представляют собой тип метаболитов, которые имеют более короткую длину цепи и модификацию кислородом, что повышает их растворимость в воде и способность вступать в реакцию с электронами, что делает их более эффективными при нацеливании на определенные факторы транскрипции, такие как NF-κB.
В результате эти метаболиты обладают некоторыми биологическими эффектами. Некоторые микробы в толстой кишке вырабатывают каротиноиды, которые обладают пребиотическим эффектом и могут вызывать полезные бактериальные изменения, связанные с улучшением здоровья.
Выводы
Микробиота кишечника может оказывать значительное влияние на метаболизм и всасывание каротиноидов. Изменения в кишечной микробиоте могут либо способствовать, либо препятствовать росту определенных видов микроорганизмов, которые могут оказывать либо защитное, либо вредное воздействие.