Jananee Muralidharan

1 unitate de nutriție umană, Departamentul de Biochimie și Biotehnologie, Universitatea Rovira i Virgili (URV), Reus, Spania

vegetale

2 Institut d'Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), Reus, Spania

3 Consorcio CIBER, M.P., Fiziopatologia obezității și nutriției (CIBEROBN), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Madrid, Spania

Serena Galiè

1 Unitate de nutriție umană, Departamentul de Biochimie și Biotehnologie, Universitatea Rovira i Virgili (URV), Reus, Spania

2 Institut d'Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), Reus, Spania

3 Consorcio CIBER, M.P., Fiziopatologia obezității și nutriției (CIBEROBN), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Madrid, Spania

Pablo Hernández-Alonso

1 Unitate de nutriție umană, Departamentul de Biochimie și Biotehnologie, Universitatea Rovira i Virgili (URV), Reus, Spania

2 Institut d'Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), Reus, Spania

3 Consorcio CIBER, M.P., Fiziopatologia obezității și nutriției (CIBEROBN), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Madrid, Spania

4 Unidiad de Gestion Clínica de Endocrinología y Nutrición del Hospital Virgen de la Victoria, Instituto de Investigación Biomédica de Málaga (IBIMA), Málaga, Spania

Monica Bulló

1 unitate de nutriție umană, Departamentul de Biochimie și Biotehnologie, Universitatea Rovira i Virgili (URV), Reus, Spania

2 Institut d'Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), Reus, Spania

3 Consorcio CIBER, M.P., Fiziopatologia obezității și nutriției (CIBEROBN), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Madrid, Spania

Jordi Salas-Salvadó

1 unitate de nutriție umană, Departamentul de Biochimie și Biotehnologie, Universitatea Rovira i Virgili (URV), Reus, Spania

2 Institut d'Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV), Reus, Spania

3 Consorcio CIBER, M.P., Fiziopatologia obezității și nutriției (CIBEROBN), Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), Madrid, Spania

Abstract

Dieta este susținută ca un factor cheie care influențează microbiota intestinală. Mai multe studii s-au concentrat asupra efectului diferiților carbohidrați, în principal fibre, asupra microbiotei intestinale. Cu toate acestea, ceea ce rămâne de elucidat este impactul unei componente cheie a dietei pe care se discută pe larg: grăsimile dietetice. Această revizuire evidențiază importanța înțelegerii sursei, calității și tipului de grăsimi care ar putea modifica diferențial microbiomul intestinal. Grăsimile din surse vegetale, cum ar fi nucile sau uleiurile vegetale, au arătat modificări pozitive ale biodiversității intestinale atât a studiilor in vivo, cât și a celor in vitro. Nucile și alte surse de grăsimi pe bază de plante, tiparele dietetice (de exemplu, dieta mediteraneană) bogate în grăsimi polinesaturate și mononesaturate și, în unele cazuri, polifenoli și alți fitochimici, au fost asociate cu o diversitate bacteriană crescută, precum și bacterii benefice care produc butirat conferind o influență metabolică pozitivă. Cu acest interes, această revizuire narativă reunește dovezi privind diferite surse de grăsime pe bază de plante, modele dietetice bogate în grăsimi vegetale și modificări asociate ale microbiotei intestinale.

Introducere

Semnificația microbiotei intestinale a crescut de la a fi doar un autostopist la un organ metabolic activ. Tractul gastrointestinal uman este compus din trilioane de bacterii care joacă un rol important în metabolismul gazdei (1). Aceste date sugerează direct că potențialul global al microbiomului este extrem de ridicat. Utilizarea dietei pentru a modifica microbiota intestinală ca potențială țintă terapeutică este cercetată pe scară largă (2).

Fibrele alimentare sunt o sursă importantă pentru fermentarea bacteriilor intestinale (3). O cantitate extinsă de cercetări s-a concentrat pe înțelegerea fibrelor alimentare ca pe o parte cheie a dietelor pe bază de plante (4, 5). Cu toate acestea, în afară de fibrele dietetice, fracțiunile de proteine ​​neabsorbate și grăsimile dietetice ajung în intestinul gros și, prin urmare, pot fi potențial substraturi care influențează diferențial sistemul microbian (6, 7).

Odată cu cercetările existente, o dietă cu accent pe alimentele pe bază de plante și un consum redus de carne roșie a fost aprobată ca o alegere dietetică sănătoasă. S-a demonstrat că dietele vegetariene sau vegane (16-18) și Dieta mediteraneană (MedDiet), care subliniază consumul de alimente de origine vegetală, au efecte benefice asupra microbiotei intestinale (19), asupra metabolismului general și asupra sănătății (20). Dintre aceste diete, MedDiet conține o cantitate mare de grăsimi vegetale (35-45% din energia totală), provenite din ulei de măsline [în principal ulei de măsline extravirgin (EVOO)] și nuci. Alimentele cu conținut ridicat de grăsimi, cum ar fi nucile sau uleiul de măsline, pot fi văzute ca alimente care contribuie la creșterea în greutate, care ar putea duce la obezitate sau morbidități asociate. Cu toate acestea, nucile și uleiul de măsline nu au fost asociate cu creșterea în greutate (21, 22), mai degrabă s-a demonstrat o asociere directă a acestor surse de grăsime cu profiluri metabolice sănătoase (23), atribuite în principal compoziției lor specifice de grăsime și conținutului lor de molecule bioactive.

Animal vs. Grăsime vegetală

Studiile anterioare pe animale au arătat că compoziția și nu cantitatea de grăsimi din dietă este importantă în modularea endotoxemiei (24). Endotoxinele circulante, în principal din bacteriile gram-negative, provoacă inflamație. Endotoxinele serice din studiile la om și animale arată că după aportul de PUFA ω-3, producția de endotoxină serică post-prandială este mai mică decât cea a acizilor grași saturați (SFA) (24, 25). Majoritatea acestor studii au considerat sursa SFA din legume (unt sau ulei de palmier), iar uleiul de pește ca sursă majoră ω-3 PUFA. Deoarece grăsimile pe bază de plante variază foarte mult în funcție de compoziție, studiile viitoare care compară diferite surse de grăsime pe bază de plante vor avea o valoare profundă. Interesant este faptul că alimentele de origine animală precum carnea roșie și peștele nu sunt doar surse de grăsimi, ci și surse de proteine. Într-un studiu axat pe diferite surse de proteine, s-a observat că proteinele pe bază de soia au cele mai mari endotoxine circulante în comparație cu sursele de carne roșie sau albă (26). Chiar dacă proteinele vegetale din acest studiu au arătat niveluri mai ridicate de endotoxină, evaluarea surselor animale ar trebui luată în considerare sceptic datorită prezenței hemului, compușilor N-nitrozo, hidrocarburilor aromatice policiclice și aminelor heterociclice în produsele din carne care sunt implicate în probleme legate de sănătatea intestinului. (27).

Odată cu popularitatea crescândă a vegetarianismului, multe studii au investigat diferențele în microbiota intestinală în ceea ce privește dietele pe bază de plante (vegane sau vegetariene) (5, 28, 29). Având în vedere gama largă de surse de grăsime disponibile, doar câteva studii și-au explorat efectele asupra microbiotei intestinale. Natura complexă a alimentelor face dificilă determinarea naturii cauzale a unei anumite componente dietetice a homeostaziei intestinale. Prin urmare, atunci când sunt luate în considerare efectele sinergice ale unui aliment, sursele de grăsime pe bază de plante, bogate în antioxidanți și fibre, ar fi un substitut mai bun pentru sursele de grăsime de origine animală care transportă hem și/sau nitro-compuși.

Microbiota Nuts and Gut

S-a demonstrat că consumul de nuci are efecte protectoare împotriva tulburărilor metabolice, cum ar fi diabetul de tip 2 (T2D), dislipidemia și bolile cardiovasculare (BCV). O analiză prospectivă recentă efectuată cu 16.217 subiecți cu T2D a arătat că participanții care consumă ≥ 5 porții de nuci în comparație cu ≤ 1 porție pe lună au avut o incidență totală mai mică a BCV, incidența bolilor coronariene, mortalitatea BCV și mortalității cauzate de toate cauzele (30). Metaanaliza anterioară a raportat un risc redus pentru T2D, boli neurodegenerative, boli infecțioase, cu consum de 28 g de nuci/zi. Modularea metabolismului lipidic, activitatea antioxidantă și microbiota intestinală sunt câteva dintre mecanismele propuse (31). Unele dintre aceste beneficii sunt determinate de modularea metabolismului lipidic, de activitatea antioxidantă, de asemenea, prin microbiota intestinală.

Nucile sunt o matrice complexă de substanțe nutritive bogate în special în fibre, acizi grași nesaturați (UNFA) și diferiți compuși bioactivi, cum ar fi tocoferoli, fitosteroli, compuși fenolici și minerale, cum ar fi magneziul Unii dintre acești nutrienți pot ajunge la colon intact, fiind capabili să schimbe compoziția și funcția microbiotei gastrointestinale. S-a demonstrat că diferiți nutrienți și metaboliții lor, cum ar fi polifenoli, ajută la echilibrul microbiotei intestinale și la creșterea bacteriilor benefice [revizuite în (33)]. S-a raportat că fermentarea fibrelor de la nuci sau alte surse la produse finale benefice (de exemplu, acidul butiric) și biotransformarea fitochimicalelor sunt asociate cu trecerea la o microbiotă mai sănătoasă (34). Astfel, nucile ar putea prezenta efecte prebiotice prin îmbogățirea microorganismelor potențial benefice precum Bifidobacteria sau bacteriile lactice (35).

Grăsimile din nuci pot avea, de asemenea, un impact major asupra microbiotei intestinale, deoarece o cantitate considerabilă de grăsime prezentă în nuci poate ajunge intactă la colon. Masticarea incompletă sau grăsimile inaccesibile din interiorul structurilor celulare rămân neabsorbite în timpul digestiei și acest grad mic de grăsime se mută în intestin, servind ca prebiotic (36, 37). Factorii de apă din migdale (38), fistic (39), nuci (40) și caju (41) au demonstrat într-adevăr o supraestimare a conținutului de energie măsurat.

În 2014, Liu și colab., Au raportat un studiu de 6 săptămâni cu 48 de voluntari care au fost repartizați aleatoriu în trei grupuri diferite de intervenție: (i) grupul de control a primit 8 g/zi de fructooligozaharide; (ii) grup de intervenție suplimentat cu 10 g/zi de piei de migdale; și, (iii) grup de intervenție cu 56 g/zi de migdale întregi prăjite, nesărate (50). Bifidobacterium spp. Și Lactobacillus spp. Au crescut semnificativ în grupurile de piele de migdale și migdale. Populațiile de Escherichia coli s-au modificat ușor, iar creșterea Clostridium perfringens a fost reprimată semnificativ în ambele grupuri de intervenție a migdalelor. Diferența în rezultatele acestor două studii ar putea fi atribuită duratei lor, deoarece Ukhanova și colab. (48) au administrat nuci doar 18 zile, spre deosebire de 6 săptămâni în cazul lui Liu și colab. (50). Un alt studiu de 3 săptămâni pe termen scurt, încrucișat, a fost efectuat la 29 de părinți și copiii lor respectivi (n = 29). Duo-părinte-copii au consumat 42 și, respectiv, 14 g/zi de migdale (inclusiv unt de migdale). Cercetătorii au raportat modificări semnificative la nivelul general al genului după consumul de migdale vs. intervenție de control, în special la copii (51).

Un studiu încrucișat randomizat cu hrănire controlată efectuat la 18 subiecți sănătoși a evaluat efectul benefic al consumului de migdale asupra compoziției microbiotei intestinale pentru perioade de 3 săptămâni (52). Acest studiu a comparat efectul consumului a 1,5 porții de migdale crude sau prelucrate (prăjite sau tocate) sau unt de migdale cu un grup de intervenție de control fără migdale. Au arătat că consumul de migdale a crescut abundențele relative de Lachnospira, Roseburia și Dialister. În special, migdalele mărunțite au crescut abundența Lachnospira, Roseburia și Oscillospira, în timp ce migdalele întregi au crescut Dialister, în comparație cu controlul. În general, acest studiu a arătat că consumul de migdale și gradul său de procesare au un impact diferențiat asupra abundenței relative a genurilor de bacterii din tractul gastro-intestinal.

Într-un ECA similar, dar cu o durată mai lungă, 135 de subiecți sănătoși cu greutate normală sau supraponderali au consumat 43 g/zi de nuci sau o dietă fără nuci timp de 8 săptămâni (54). Distanța generalizată UniFrac a arătat că consumul de nucă a schimbat semnificativ compoziția și diversitatea microbiomului. Utilizând o abordare de scalare multidimensională, autorii au raportat diferențe ale

5% între intervențiile de nucă și dieta de control. Mai exact, abundența familiei Ruminococcaceae și a genului Bifidobacterium a crescut semnificativ, în timp ce genul Blautia și Anaerostipes a scăzut semnificativ în timpul consumului de nuc. Un studiu de intervenție controlată a hranei cu alune prăjite a fost realizat la copii și adolescenți hiperlipidemici (și normolipidemici în funcție de vârstă) (7-17 ani) timp de 8 săptămâni, evaluând modificările microbiotei intestinale. La momentul inițial, microbiota diversității α și β a fost semnificativ diferită între participanții hiperlipidimici și normolipidemici. La momentul inițial, subiecții cu hiperlipidemie au avut concentrații semnificativ mai mici de acetat, butirat și propionat, în timp ce au avut niveluri semnificativ mai mari de lactat, piruvat și izobutirat. Autorii au raportat o diferență nesemnificativă în compoziția microbiană după intervenția alunelor dintre participanții hiperlipidimici și cei de control. În SCFA (măsurat în fecale), doar o creștere semnificativă a concentrațiilor de acetat a fost raportată după intervenția în grupul hiperlipidimic (59).

Luate împreună, deși consumul zilnic de nuci (1-2 porții/zi) s-a dovedit a avea impact asupra microbiomului intestinal prin îmbunătățirea speciilor bacteriene benefice, sunt necesare studii suplimentare pentru a determina dacă: (i) aceste modulații sunt păstrate în perioade mai lungi de consum de nuci; (ii) aceste modulații pot afecta, de asemenea, subiecții cu boli cardiometabolice; și (iii) aceste modulații sunt asociate cu îmbunătățiri ale altor parametri legați de boală.

Uleiuri vegetale și microbiota intestinală

O sursă obișnuită și populară de grăsime pe bază de plante este uleiul vegetal. Consumul de uleiuri vegetale bogate în grăsimi nesaturate a fost asociat cu condiții metabolice mai sănătoase (niveluri scăzute de colesterol LDL (lipoproteine ​​cu densitate mică) și cu un risc mai scăzut de T2D și BCV comparativ cu alte surse de grăsime animală) (60, 61). Acest lucru ar putea fi parțial atribuit tipului de grăsime, dar și conținutului ridicat al acestora în polifenoli și alte substanțe fitochimice în cazul uleiului de măsline virgin (62). Uleiurile vegetale sunt formate dintr-un amestec de SFA, UNFA, MUFA sau acizi grași polinesaturați omega-6 (PU6 PUFA), care pot varia între diferite tipuri de uleiuri. Chiar dacă PUFA vegetable6 vegetale au fost considerate proinflamatorii spre deosebire de acizii grași ω3, interacțiunea acizilor grași omega-3 și omega-6 în contextul inflamației este complexă și încă nu este înțeleasă corect (63-65).

Avocado este o sursă importantă de grăsime pe bază de plante, care este, de asemenea, bogată în fibre dietetice. Doar câteva studii au fost efectuate pentru a explora efectele avocado asupra microbiotei intestinale. Un ECR recent efectuat la 160 de adulți (IMC ≥ 25 kg/m2) cu brațe paralele de tratament (mese izo-calorice, cu sau fără avocado), a evaluat efectul consumului de avocado Hass timp de 12 săptămâni. În comparație cu martorul, consumul de avocado a crescut acetat (p Figura 1 prezintă o imagine de ansamblu asupra modificărilor profilului microbian intestinal cu diferențe în sursele de grăsime pe bază de animale și plante. Chiar dacă uleiurile pe bază de plante au făcut parte din dieta noastră de multe decenii, impactul potențial al acestor uleiuri asupra microbiotei intestinale rămâne încă relativ necunoscut. Raportul diferiților acizi grași saturați sau nesaturați impune în mod clar efecte diferite asupra microbiotei intestinale, totuși dezbaterea rămâne deschisă asupra nivelurilor cele mai potrivite pentru o sănătate mai bună a intestinului.