Vhodná strava

Střevní mikroorganismy produkují vitamíny a aminokyseliny. Zdravá strava neživí jen nás, ale i naše užitečné symbionty. Pomáhají nám trávit, regulovat imunitní systém, předcházet zánětům a mají vliv i na náladu a chování.

Mikrobiom a zdravá strava

Zdravé společenstvo střevních mikroorganismů produkuje vitamíny a aminokyseliny. Pomáhá nám regulovat imunitní systém, předcházet zánětům a má vliv i na náladu a chování. 99,9% genů sdílíme s ostatními lidmi. Souhrnná genetická informace střevních mikroorganismů, označovaná mikrobiom, je mezi lidmi v průměru shodná jen z 10%. Genetická variabilita odpovídá množství funkcí a biochemických procesů, které mohou jednotlivé mikroorganismy ve společenstvu plnit.

Naše dieta neživí jen nás, ale i naše mikroorganismy. Studie mikrobiomu ukazují, že typ stravy je jeden z nejdůležitějších faktorů, jak můžeme ovlivnit naší mikroflóru. Dieta, která podporuje vyváženou a pestrou mikroflóru nám zároveň umožňuje využívat nejlépe symbiózy s mikroflórou. Vědecké studie ukázaly, že i když je celkové složení hlavních skupin mikrobioty dlouhodobě stabilní, mohou se početnosti jednotlivých druhů mikroorganismů dynamicky měnit podle změn stravy. Jako krajní příklad lze uvést studii, ve které byla 24 hodin po přechodu z normální na čistě rostlinnou stravu pozorována výrazná změna složení mikrobioty, která se pak vrátila k původnímu stavu po 48 hodinách po návratu k předchozím dietě.

V červnu 2016 proběhla Mezinárodní konference o výživě v medicíně (Interantional conference on nutrition in medicine). Na této konferenci bylo mimo jiné prezentováno sedm předběžných doporučení jak upravit stravu, abychom dosáhli a udrželi složení mikrobiomu, který je nejpřínosnější pro lidské zdraví.

Přibližná doporučení pro průměrnou osobu v zemi s vysokou životní úrovní jsou následující: https://www.pcrm.org/health/reports/seven-dietary-guidelines-healthy-microbiota

  1. Obecně upřednostňovat potraviny rostlinného původu
  2. Snažit se konzumovat 50 až 55 g vlákniny denně.
  3. Denně konzumovat alespoň 5-8 g rostlinných prebiotik. Ideálně alespoň dvě porce prebiotických jídel denně.
  4. Přidání malého množství fermentovaných potravin nebo probiotik do stravy.
  5. Obecně spíše omezit příjem potravin s celkově vysokým obsahem tuků a cukrů na rozumnou míru s ohledem na osobní zdravotní stav, věk, fyzickou aktivitu a konkrétní podtypy daných potravinářských produktů. Vyhnout se červenému masu, mléčným produktům s vysokým obsahem tuku a potravinám pokročilé glykace*.
  6. Omezení nezdravých tuků jako jsou nasycené mastné a trans-mastné kyseliny. Jako zdroj vhodných mononenasycených a polynenasycených mastných kyselin lze použít například rybí maso, rybí olej, ořechy, semena nebo avokádo.
  7. Omezení používání antibiotik jen na nezbytné případy.

*Jde o potraviny způsobující oxidativní stres. Plné vysvětlené je v následujícím textu.

Rostlinná strava pro prevenci nemocí

Dieta s převahou rostlinných potravin pomáhá předcházet a léčit obezitu, diabetes, nemoci srdce. Zároveň poskytuje ochranu proti některým typů rakoviny a demence. Lidé, kteří jedí rostlinnou stravu, také mají zdravější střevní bakteriální mikrobiom.

Rostlinná strava a střevní mikroflóra

Vláknina je prebiotikum, substrát pro střevní mikroorganismy. Předchozí generace konzumovali výrazně více vlákniny, přibližně 55 g denně, než jíme dnes, kdy je průměr 11 g denně. Vláknina prochází trávicí soustavou až do tlustého střeva, kde je fermentována bakteriemi a kvasinkami, při tom se uvolňují mastné kyseliny s krátkým řetězcem. Mastné kyseliny s krátkým řetězcem podporují pocit nasycenosti, redukují zanícení, zlepšují kontrolu krevního cukru, zlepšují vstřebávání živin a zvyšují metabolismus mastných kyselin, který společně s regulací hormonů redukuje celkové ukládání tuků. Dalším důsledkem zvýšeného příjmu vlákniny je i snížení propustnosti stěn střeva, což zlepšuje imunitní funkce. Zvýšením příjmu vlákniny o 14 g denně klesne konzumace kalorií o 10%.

Názorným příkladem toho, jak je dieta s vyšším obsahem vlákniny založená přednostně na rostlinách přínosná pro naše zdraví, je studie, ve které si dvě skupiny lidí prohodily jídelníček. Skupina jihoafrických zemědělců a Afroameričanů z Pitsburgu si prohodily svojí běžnou dietu. Jihoafrická dieta zahrnovala hlavně kukuřici, okru rajčata, špenát, ananasy, mango a luštěniny. Dieta Američanů se skládala z párků, lívanců, hamburgerů, sekané, hranolků a podobných jídel. Už po dvou týdnech klesla Američanům výrazně produkce žluči. To je důležité, protože některé ze žlučových kyselin jsou karcinogenní a také u nich klesly počty střevních zánětů. Jihoafričané, kteří si vyzkoušeli západní stravu, naopak zaznamenali větší počet zánětů. Obě skupiny si už po dvou týdnech prohodily riziko rakoviny tlustého střeva. Zdravotní benefity převážně vegetariánské stravy a lepší složení střevní mikrobioty potvrdily i další studie. Příkladem přínosného typu dietu je například Středomořská dieta, která zahrnuje velké množství zeleniny, ovoce, luštěnin a cereálií.

Pro dosažení pozitivních vlivů vlákniny na mikrobiom a zdraví je třeba sníst alespoň 5 až 8 g vlákniny denně. To odpovídá dvěma hrnkům listové zeleniny nebo půl hrnku fazolí. Dalšími dobrými zdroji vlákniny jsou ovesné vločky, celé zrní, banány, fazole, česnek, cibule, artyčoky nebo lněné semínko.

Probiotika

Dalším způsobem jak podpořit zdravý mikrobiom jsou probiotika. Probiotika jsou živé organismy. Které podporují zdravé fungování střev. Nejlepšími přirozenými zdroji probiotik je tempeh (fermentovaný sójový produkt), miso (fermentovaná sojová pasta) a vodní kefír. Dalšími zdroji probiotik je například mléčný kefír, jogurty, acidofilní mléko nebo kysané zelí.

Přibližná doporučení co omezit

Červené maso, výrobky s vysokým obsahem tuku a smažená jídla jsou asociována s dysbiózou (narušením mikrobiálního společenstva) a zvýšením početností škodlivých bakterií. Tyto potraviny narušují funkci střevní bariéry, zvyšují propustnost střevních stěn, což vede k vyššímu riziku infekce. Zvyšují také rezistenci na inzulin, což vede k vyššímu riziku cukrovky.

Mléčný tuk vyvolává větší produkci žluči, která podporuje růst bakterie Bilophila wadsworthia. Jde o sulfát redukující patogenní bakterii, která byla spojena s ulcerózní kolitidou, zánětlivou nemocí střev a poškozením jater. Játra vajíčka a červené maso mají také vysoký obsah L-karnitinu, který je metabolizován bakteriemi ve střevech na trimethylamin. Po dalších proměnách v játrech se mění na metabolit, který přispívá k ateroskleróze a zvýšenému riziku vzniku oběhových a srdečních chorob.

Mléčný tuk vyvolává větší produkci žluči, která podporuje růst bakterie Bilophila wadsworthia. Jde o sulfát redukující patogenní bakterii, která byla spojena s ulcerózní kolitidou, zánětlivou nemocí střev a poškozením jater. Játra vajíčka a červené maso mají také vysoký obsah L-karnitinu, který je metabolizován bakteriemi ve střevech na trimethylamin. Po dalších proměnách v játrech se mění na metabolit, který přispívá k ateroskleróze. Tento fenomén může možná vysvětlovat proč ti, kdo jí více masa a vajíček, mají častěji srdeční choroby, ačkoli jde zatím jen o hypotézu, která bude muset být potvrzena dalším výzkumem.

Tuky by se měly omezit celkově. Tuky zvyšují propustnost střevní bariéry a jsou rizikovým faktorem cukrovky druhého typu. Zdravým zdrojem tuků jsou například ořechy. Denní dávka tuku tak může odpovídat například 30 g ořechů nebo semen nebo malému kousku avokáda. Jako zdroje uhlovodíků by měly být vybírány potraviny s nízkým glykemickým indexem jako jsou batáty vařené ve šlupce, fazole a většina ovoce a zeleniny.

Další složkou diety, která by měla být silně omezena, jsou potraviny pokročilé glykace. Tyto potraviny mohou narušit zdraví střev jejich dlouhodobá konzumace je spojena s rizikem cukrovky, srdečních a jaterních nemocí a Alzheimerovou chorobou. Potraviny pokročilé glykace zahrnují živočišné produkty s vysokým obsahem tuku včetně červeného masa. Mohou vznikat v malém množství přirozeně v živých organizmech nebo vznikat při tepelné úpravě potravin nad 120 °C.

 

Hlavní složky stravy a jejich vliv na mikrobiotu

Proteiny

Vliv proteinů na složení mikrobioty je znám už od 80. let, kdy byla teda problematika studována pomocí bakteriálních kultur ze stolice. Nové sekvenační metody umožnily detailnější výzkum. Byl testován vliv různých typů proteinů a obecně platí, že proteiny ve stravě zvyšují celkovou pestrost mikrobiálních společenstev ve střevech. Jako příklad konkrétního typu proteinu lze uvést syrovátkový a hráškový protein. Konzumace obou těchto proteinů zvýšila početnosti neškodných kmenů bakterií Lactobacillus a Bifidobacterium. Syrovátkový protein navíc snižuje početnosti patogenních bakterií Bacteroides fragilis a Clostridium perfringens. Hráškový protein zvyšuje hladiny SCFA (mastné kyseliny s krátkým řetězcem). SCFA jsou mastné kyseliny produkované některými bakteriemi v tlustém střevě při trávení zbytků, které nebyly stráveny v tenkém střevě. Mezi SCFA patří například butyrát. U těchto látek se předpokládá, že jsou hlavním zdrojem energie pro buňky sliznice střeva a přispívají tak k udržování slizniční bariéry, která brání v průniku potenciálních patogenů ze střev do krve. Navíc se u SFCA předpokládají protizánětlivé účinky. Snížená hladina SFCA je charakteristická pro zánětlivou nemoc střev (IBD = inflammatory bowel disease).

Konzumace živočišných proteinů zvyšuje početnosti anaerobních bakterií tolerujících žluč, jako jsou Bacteroides, Alistipes a Bilophila. Dieta s vysokým obsahem živočišných proteinů je spojena se sníženými početnostmi bakterií produkujících butyrát (Roseburia a Eubacterium rectale) a zvýšenými početnostmi bakterií, které produkují trimetylamine-N-oxid (TMAO). TMAO zvyšuje riziko ateriosklerózy a kardiovaskulárních chorob.

Studie na myších také ukázaly, že vysoký příjem živočišných proteinů je spojen se zvýšenou hladinou inzulínu podobného růstového faktoru (IGF-1), který je spojen s vyšším rizikem cukrovky a rakoviny. Dieta s vysokým obsahem živočišných proteinů může dlouhodobě vést k vyššímu výskytu různých střevních a jiných nemocí.

Zjednodušeně by se dalo říct, že pokud bychom řešili proteiny samostatně, pak živočišné proteiny mohou zvyšovat riziko IBD a kardiovaskulárních chorob. Rostlinné proteiny oproti tomu zlepšují funkci střevní bariéry, působí protizánětlivě a přispívají k vývoji imunitních T regulačních buněk. Je třeba ovšem vždy uvažovat celkové složení stravy. Strava s převahou živočišných proteinů bude mít například také vyšší obsah tuků. O tucích pojednává následující kapitola.

Tuky

Konzumace nasycené mastných kyselin a transmastných kyselin zvyšuje riziko kardiovaskulárních chorob zvyšováním množství celkového cholesterolu a „nezdravého“ LDL cholesterolu v krvi. Mononenasycené a polynenasycené mastné kyseliny jsou oproti tomu prospěšné zdraví. Typická Západní dieta má vysoký obsah nasycených a transmastných kyselin a malé množství mono a polynenasycených kyselin, důsledkem jsou predispozice pro různé zdravotní problémy. Strava s vysokým obsahem tuků zvyšuje početnosti anaerobních bakterií včetně rodu Bacteroides. Rod Bacteroides je jedním z běžných rodů lidské střevní mikrobioty, který se podílí na trávení složitých molekul, ale zároveň do tohoto rodu patří i patogenní druhy.

Ve studii, která srovnávala vlivy diet s různým složením tuků na mikrobiotu bylo zjištěno následující: Dieta s nízkým obsahem tuků vedla ke zvýšení početnosti prospěšné bakterie Bifidobacterium ve stolici a snížení hladiny glukózy v krvi a celkového cholesterolu. Dieta s vysokým obsahem saturovaných mastných kyselin zvýšila relativní početnost Faecalibacterium prausnitzi. F. prausnitzi je důležitá bakterie ze skupiny Firmicutes, která produkuje SCFA. Jedinci s vysokým příjmem mononenasycených tuků nezažily změnu v početnosti žádného bakteriálního rodu, ale celkově snížené množství bakterií a nižší celkový cholesterol.

Další studie nepozorovala změny fekální mikrobioty po konzumaci lososího masa u 123 pacientů. Lososí maso má hodně mono a polynenasycených mastných kyselin. Studie u potkanů ukázaly, že vyšší obsah tuku snížil množství Lactobacillus intestinalis. Snížení početnosti laktobacilů bylo kompenzováno zvýšeným počtem druhů produkujících propionáty a acetáty (například Clostridiales, Bacteroides a Enterobacteriales). Propionáty a acetáty jsou dva další typy SCFA. Početnost Lactobacillus intestinalis je u potkanů negativně korelována s obezitou.

Studie na myších také porovnávali odlišné vlivy různých lipidů na střevní mikroflóru. Lipidy ze sádla vedly ke zvýšení Bacteroides a Bilophila, zatímco lipidy z rybího oleje zvýšily početnosti Actinobacteria (Bifidobacterium a Adlercreutzia), bakterií mléčných kyselin (Lactobacillus, Streptococcus) a Verrucomicrobia (Akkermansia muciniphila). Sádlem krmené myši měly zvýšené zanícení bílé tukové tkáně a sníženou citlivost na inzulin v porovnání s myšmi krmenými rybím olejem. Transplantace stolice od myší krmených rybím olejem zlepšilo zdravotní stav myší krmených sádlem. Tyto výsledky naznačují, že mikrobiota asociovaná s tučnou stravou se podílí na zanícení bílé tukové tkáně, které je považováno za jednu z příčinu metabolických poruch asociovaných s obezitou.

Jednoduché shrnutí pro tuky z pohledu mikrobioty a asociace se zdravotním stavem zní následovně: Konzumace nenasycených mastných kyselin vede ke zvýšení početnosti bakterií, které jsou asociovány s nižším celkovým cholesterolem. Vyšší množství nasycených mastných kyselin ve stravě vede k zvýšení početnosti bakterií spojených se sníženou citlivostí na inzulin a zanícením tukové tkáně.

Sacharidy

Stravitelné sacharidy

Sacharidy jsou nejprostudovanější složkou potravy z pohledu jejich vlivu na mikrobiom. Existují ve dvou variantách: Stravitelné a nestravitelné. Stravitelné sacharidy jsou enzymaticky degradovány v tenkém střevě a patří mezi ně škrob a cukry jako glukóza, fruktóza, sacharóza a laktóza. Při rozkladu uvolňují glukózu do krve.

Lidé, kteří měli ve stravě vyšší hladinu glukózu, fruktózu a sacharózy ve formě datlí, měli zvýšené počty Bifidobacteria a sníženou početnost Bacteroides. Další studie, kdy byla ke stravě přidána laktóza, měla stejné výsledky, s tím, že navíc klesl počet Clostridia. Mnohé druhy rodu Clostridium jsou asociované se syndromem dráždivého tračníku (irritable bowel syndrome). Laktóza také zvýšila množství SCFA ve stolici. Konkrétně šlo o studii, v níž byla laktóza přidávána do stravy dětí alergických na kravské mléko. Tyto nálezy o laktóze jsou překvapivé, protože laktóza je běžně považovaná za dráždivou pro střeva. Přesný vliv laktózy na mikrobiom a zdraví bude muset být ještě detailněji potvrzen v dalších studiích.

Umělá sladidla jako sacharin, sukralóza a aspartam jsou kontroverzní. Původně byly prodávány jako zdravá náhrada přírodního cukru. Jedna recentní studie zjistila, že většina umělých sladidel zvyšuje glukózovou intoleranci u myší více než čistá glukóza a sacharóza. Tento stav je pravděpodobně vyvolán interakcí s mikrobiotou. Ukázalo se, že myši krmené sacharinem mají výraznou střevní dysbiózu se zvýšenou relativní početností Bacteroides a sníženou početnosí Lactobacillus reuteri. Umělá sladidla mají opačný efekt než přírodní cukry a pravděpodobně jsou méně zdravé. I když zatím jde jen o výsledky u myší.

Nestravitelné cukry (vláknina)

Nestravitelné cukry nejsou štěpeny enzymy v tenkém střevě. Prochází do tlustého střeva, kde jsou fermentovány mikroorganismy. Vláknina je vhodným zdrojem cukrů dostupným pro střevní mikrobiotu, a ta pak hostiteli poskytují energii a zdroj uhlíku. Při fermentaci vlákniny se mění střevní prostředí. Vláknina je také hlavní prebiotikum. Prebiotika jsou nestravitelné složky potravy, které prospívají zdraví, tím že stimulují růst a aktivitu určitých mikroorganismů. Zdroje prebiotik zahrnují sójové boby, inulin, nezpracované obilky pšenice a ječmene, ovesné vločky a nestravitelné oligosacharidy jako fruktany, polydextrózu, fruktooligosacharidy (FOS), galactooligosacharidy (GOS), xylooligosacharidy (XOS) a arabinooligosacharidy (AOS).

Dieta s nízkým obsahem nestravitelných cukrů vede k malým početnostem bakterií. Zvýšení zastoupení nestravitelných cukrů ve stravě vedlo ke zvýšení genetické bohatosti mikrobiomu. Vyšší genetická bohatost odpovídá více metabolickým procesům, které může mikrobiota provádět. Nestravitelné cukry zvyšují početnosti bifidobakterií a laktobacilů a v některých případech snižují početnosti druhů rodů Clostridium a Enterococcus, mezi které patří i patogeny. Tyto výsledky byly potvrzeny ve více studiích, které testovaly vliv různých typů nestravitelných cukrů a vlákniny. Nestravitelný škrob a celozrnný ječmen zvyšují početnosti bakterií Ruminococcus, E. Rectale a Roseburia. FOS, plydextrosa a AOS snižují početnosti bakterií Clostridium a Enterococcus. Tyto bakterie jsou asociované i s kolorektálními adenomy. U pacientů s kolorektálními adenomy jsou méně početné Roseburia a Eubacterium a vyšší početnost mají Enterococcus a Streptococcus.

Mikrobiota ovlivněná probiotiky má také vliv na metabolické a imunitní markery. Nestravitelné cukry snižují množství prozánětlivých cytokinů a zvyšují množství protizánětlivých cytokinů. Také bylo pozorováno snížení rezistence na inzulin a nižší hladina glukózy v krvi po jídle.

Probiotika

Fermentované potraviny jako jogurty nebo kefíry obsahují bakterie kyseliny mléčné. Tyto bakterie mohou příznivě regulovat zdraví střev a přispět k léčbě zánětlivých nemocí střev (IBD) a syndromu dráždivého tračníku. Pravidelná konzumace fermentovaných výrobků a jogurtu vede ke zvýšení celkového množství bakterií ve střevech. Pro různá probiotika byl potvrzen nárůst v přínosných střevních bakteriích Bfidobacteria, Lactobacilli.

Pozitivní efekty probiotik byly potvrzeny i ve studii se 60 zdravými lidmi s nadváhou. Účastníci studie dostávali probiotika skládající se ze tří kmenů bifidobakterií, čtyř kmenů laktobacilů a jednoho kmene streptokoka. Kromě zvýšení početností těchto bakterií ve střevech u pacientů klesal početnost patogenních kmenů Escherichia coli a Helicobacter pylori. Snížila se hladina celkového cholesterolu a zvýšila se citlivost na inzulin a zdravý HDL cholesterol.

Polyfenoly

Dietní polyfenoly, které zahrnují katechiny, flavonoidy, antokyany, proanthokyanidiny, a fenolové kyseliny jsou aktivně studovány pro svoje antioxidativní účinky. Běžné potraviny s vysokým obsahem polyfenolů zahrnují ovoce, semena, zeleninu, čaj, kokosové produkty a víno. Studie, které se zabývaly takovými potravinami, zjistily zvýšení počtu přínosných bakterií Bifidobacterium a lactobacillus. Bacteroides se zvýšil u lidí, kteří konzumovali polyfenoly z červeného vína. Bifidobakterie jsou běžně používané probiotické bakterie, které mají pozitivní vliv na imunomodulaci, prevenci rakoviny a prevenci a léčbu IBD. Kakaové polyfenoly jsou spojené se zvýšením zdravého HDL cholesterolu a snížením triglycerolů. Ovocných polyfenolů mají antibakteriální účinky proti některým enteropatogenům jako Staphylococcus aureus Salmonella typhimurium. Více druhů polyfenolů redukuje počty patogennéch bakterií Clostridium (C. perfrigens, C. histolyticum).

 

Použité zdroje:

Baron E. J. (1997). Bilophila wadsworthia: a unique Gram-negative anaerobic rod. Anaerobe 3(2-3): 83-6. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16887567

De Filippis F., Pellegrina N., Vannini L., et al. (2015). High-level adherence to a Mediterranean diet beneficially impact the gut microbiota and associated metabelome. Gut 0: 1-10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26416813

Glick-Bauer M., Yeh M-C. (2014). The health advantage og a vegan diet: Exploring the gut microbiota connection. Nutrients 6: 4822-4838. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4245565/

O´Keefe S. J. D., Li J. V., Lahti L., et al. (2015). Fat, fiber and cancer risk in African Americans and rural Africans. Nat Commun 6: 6342.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4415091/

Precision Nutrition: Seven Dietary Guidelines for a Healthy Microbiota. Physicans Comittee for responsible medicine. Internetový zdroj.

https://www.pcrm.org/health/reports/seven-dietary-guidelines-healthy-microbiota

Singh R. K., Chang H-W., Yan D., et al. (2017). Influence of diet on the gut microbiome and implications for human health. Journal of Translational Medicine 15:73.

https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-017-1175-y