Витамины для здоровья микробиома.
Для здоровой жизни человеку необходимы витамины и минералы. Каждый важен для нормальной работы организма и играет свою роль.
Чаще всего витамины участвуют в отдельных биохимических реакциях, а иногда выступают в роли гормонов и влияют сразу на весь организм. Так происходит, например, с витамином D.
Витамины нужны не только нам, но и бактериям в кишечнике. Причем микроорганизмы могут сами синтезировать витамины из продуктов питания.
Какие витамины связаны с микробиотой кишечника
В кишечнике человека проживают миллионы бактерий, которые могут синтезировать витамины.
витамин В3 (никотиновая кислота),
витамин В5 (пантотеновая кислота),
витамин B9 (фолиевая кислота).
Зачем бактериям витамины
Как и люди, бактерии используют витамины в биохимических реакциях для поддержания своей жизнедеятельности.
Нехватка витаминов снижает разнообразие микробиоты, что негативно сказывается на остальных показателях организма. Например, дефицит витамина D связан с дисбактериозом кишечника и воспалением.
Бактерии тонкой и толстой кишки синтезируют фолиевую кислоту (В9). Она может усваиваться человеком — ученые обнаружили ее в эпителии стенок толстой кишки, а также выяснили, как именно клетки поглощают витамин, чтобы использовать для своих нужд.
Обычно всасывание большинства веществ происходит в верхних отделах ЖКТ, в основном в тонкой кишке. Но некоторые витамины синтезируются и всасываются в том числе и в толстой кишке.
Около половины кишечных микробов кодируют ферменты и для синтеза тиамина (В1). Усвоению витамина В1 бактерии кишечника тоже способствуют.
Чтобы исследовать, какую роль микробиота играет в разных процессах, ученые выводят стерильных животных, в кишечнике которых вообще нет микробов.
Исследования показали, например, что у стерильных крыс тиамин (В1) усваивается плохо. Бактерии кишечника необходимы для усвоения витаминов, хотя механизм пока недостаточно ясен. Возможно, дело в том, что микробиота защищает эпителий кишечника от воспаления и других повреждающих факторов — без бактерий всасывательная способность слизистой нарушается.
В одном исследовании обычных и стерильных крыс посадили на диету, бедную витамином В6. Ученые наблюдали, как отсутствие микробиоты повлияет на устойчивость к недостатку витамина. За крысами наблюдали 9 недель. К концу эксперимента часть стерильных животных умерла, но все обычные крысы выжили, причем до 6 недели даже не теряли в весе.
Это исследование дало основания полагать, что микробы кишечника помогают организму поддерживать нужный уровень витамина даже в условиях неполноценного питания.
Микробиота синтезирует в том числе и витамин К2 — менахинон. Витамин К, который мы получаем из растительной пищи, например, зеленых листовых овощей, капусты и яиц, — К1, филлохинон.
В норме потребность в витамине К может частично покрываться за счет синтеза в кишечнике.
При дефиците витамина К быстро развиваются нарушения свертывания крови и, как следствие, возникают патологические кровотечения.
Отдельное внимание заслуживает витамин D
Дефицит витамина D приводит к изменению микробного состава кишечника.
Бактерии не синтезируют этот витамин, но могут влиять на его всасывание и уровни в организме. Возможно, микробиота кишечника регулирует метаболизм и усвоение витамина D через белок FGF23 (фактор роста фибробластов 23).
Микробиота кишечника синтезирует витамины в основном для своих нужд. В толстой кишке найдены транспортеры этих витаминов в кровь, однако оценить их вклад в общий уровень витаминов, поступающих в организм с пищей, ученые пока не могут.
Уровни витаминов в организме зависят в основном от питания и генетики.
Десятки родов бактерий могут производить витамины. Например, некоторые виды и штаммы бифидо- и лактобактерий (молочнокислые бактерии) синтезируют фолиевую кислоту (В9).
Такие штаммы пробовали вводить людям и крысам — и у тех и у других увеличилось количество метаболитов витамина в фекалиях. Это показало, что бактерии синтезировали витамин в толстой кишке.
Дело в том, что фолиевая кислота, полученная из пищи, всасывается в тонкой кишке, не доходя до толстой. А бактерии заселяют толстую кишку и синтезируют витамины в ней.
Небольшая часть витамина может всасываться оттуда, а еще — участвовать во внутриклеточные реакциях энтероцитов толстой кишки. То есть бактерии — дополнительный и, что важно, постоянный источник некоторых витаминов.
Молочнокислые бактерии способны синтезировать и другие водорастворимые витамины, в основном витамины группы B: В1, В2, В3, В6 и В12.
Факт: Витамин В12 нельзя получить из растительной пищи, которой питаются жвачные — он вырабатывается исключительно микроорганизмами.
Что это значит на практике
Ученые могут использовать способность бактерий синтезировать и улучшать усвоение витаминов для генной инженерии, чтобы заставить микроорганизмы производить больше витаминов. Потом такие штаммы можно вводить людям — перорально в виде пробиотиков или другими способами.
А обычным людям полезно об этом знать, чтобы следить за балансом витаминов в организме и за состоянием микробиоты. Ведь изменение состава бактерий кишечника может вызвать дефицит какого-либо витамина, а это приведет к новым изменениям микробиоты и, как следствие, другим нарушениям метаболизма.
Витамины и микроэлементы, положительно влияющие на состояние желудочно-кишечного тракта:
Витамин В1 (тиамин) важен для регулирования аппетита, необходим для выработки энергии и проведения нервного импульса в периферических волокнах. Тиамин сокращает риск развития онкологических заболеваний.
Витамин В3 (витамин РР, ниацин, никотиновая кислота) регулирует выработку желудочного сока, предупреждает расстройство пищеварительной системы, участвует в расщеплении углеводов, жиров и алкоголя. При недостатке ниацина наблюдается обильная рвота и диарея.
Витамин В5 (пантотеновая кислота) поддерживает состояние слизистой оболочки желудка, необходим для метаболизма жирных кислот и синтеза холестерола.
Витамин B7 (биотин) требуется для выработки холестерола, способствует переработке белков, жиров и кислот.
Витамин В9 (фолиевая кислота) оздоравливает покровы желудочно— кишечного тракта.
Витамин А способствует подавлению вредных микробов, предупреждает болезни желудка. Бета-каротин активизирует перистальтику, облегчает переваривание еды.
Витамин С участвует в переработке пищи, ускоряет регенерацию слизистой оболочки.
Витамин Е (токоферол) повышает устойчивость слизистой оболочки, предупреждает развитие гастрита, ускоряет восстановительные процессы.
Дефицит витамина D повышает риск развития рака толстой кишки.
Цинк необходим для восстановления кишечного эпителия. Дефицит цинка приводит к упорной диарее, повышает риск возникновения гастрита и язвы желудка.
Железо обеспечивает транспортировку кислорода в ткани. При тяжелой железодефицитной анемии возможны атрофия слизистой оболочки ротовой полости, глотки и пищевода.
Калий и марганец защищают слизистую оболочку от воздействия агрессивных факторов.
Сера подавляет воздействие свободных радикалов на слизистую оболочку, связывает и выводит токсины из организма.
Пектин стимулирует работу желудка, нормализует процесс переваривания пищи.
Добавив в свой рацион соответствующие витамины и продукты, вы окажете значительную поддержку своему желудку и всему организму в целом.