ในการทดลองทางคลินิก ผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี 36 คนได้รับการสุ่มเลือกให้รับประทานอาหาร 10 สัปดาห์ ซึ่งรวมถึงอาหารหมักดองหรืออาหารที่มีเส้นใยสูง อาหารทั้งสองชนิดนี้ส่งผลที่แตกต่างกันต่อไมโครไบโอมในลำไส้และระบบภูมิคุ้มกัน

การรับประทานอาหาร เช่น โยเกิร์ต คีเฟอร์ คอทเทจชีสหมัก กิมจิและผักหมักอื่นๆ น้ำเกลือจากผัก และชาคอมบูชาทำให้ความหลากหลายของจุลินทรีย์โดยรวมเพิ่มขึ้น โดยมีผลรุนแรงกว่าจากการรับประทานในปริมาณมาก Justin Sonnenburg, PhD, รองศาสตราจารย์ด้านจุลชีววิทยาและภูมิคุ้มกันวิทยากล่าวว่า "นี่เป็นการค้นพบที่น่าทึ่ง" "นี่เป็นตัวอย่างแรก ๆ ของการเปลี่ยนแปลงอย่างง่าย ๆ ในอาหารที่สามารถทำซ้ำ microbiota ในกลุ่มผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดีได้"

นอกจากนี้ เซลล์ภูมิคุ้มกัน 4 ชนิดยังมีการกระตุ้นน้อยลงในกลุ่มอาหารหมักดอง ระดับของโปรตีนอักเสบ 19 ตัวที่วัดในตัวอย่างเลือดก็ลดลงเช่นกัน หนึ่งในโปรตีนเหล่านี้คือ interleukin 6 เชื่อมโยงกับสภาวะต่างๆ เช่น โรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ เบาหวานชนิดที่ 2 และความเครียดเรื้อรัง

“อาหารที่มุ่งเป้าไปที่จุลินทรีย์สามารถเปลี่ยนสถานะภูมิคุ้มกันได้ ซึ่งเป็นหนทางที่ดีในการลดการอักเสบในผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี” คริสโตเฟอร์ การ์ดเนอร์ ปริญญาเอก ศาสตราจารย์ Rehnborg Farquhar และผู้อำนวยการด้านการศึกษาด้านโภชนาการของศูนย์วิจัยการป้องกันสแตนฟอร์ดกล่าว "การค้นพบนี้มีความสอดคล้องกันในผู้เข้าร่วมการศึกษาทั้งหมดที่ได้รับมอบหมายให้อยู่ในกลุ่มอาหารหมักดองที่สูงขึ้น"

ความหลากหลายของจุลินทรีย์คงตัวในอาหารที่อุดมด้วยไฟเบอร์

ในทางตรงกันข้าม ไม่มีโปรตีนการอักเสบ 19 ชนิดลดลงในผู้เข้าร่วมที่ได้รับอาหารที่มีเส้นใยสูงซึ่งอุดมไปด้วยพืชตระกูลถั่ว เมล็ดพืช ธัญพืชไม่ขัดสี ถั่ว ผักและผลไม้ โดยเฉลี่ยแล้ว ความหลากหลายของจุลินทรีย์ในลำไส้ยังคงมีเสถียรภาพ Erica Sonnenburg, PhD, นักวิทยาศาสตร์การวิจัยอาวุโสด้านวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตขั้นพื้นฐาน จุลชีววิทยา และภูมิคุ้มกันวิทยา กล่าวว่า "เราคาดว่าเส้นใยสูงจะมีประโยชน์ในระดับสากลมากขึ้น และเพิ่มความหลากหลายของจุลินทรีย์ "ข้อมูลชี้ให้เห็นว่าการบริโภคเส้นใยที่เพิ่มขึ้นเพียงอย่างเดียวในช่วงเวลาสั้น ๆ ไม่เพียงพอที่จะเพิ่มความหลากหลายของจุลินทรีย์"

การศึกษาจะได้รับการตีพิมพ์ออนไลน์ 12 กรกฎาคมในมือถือ Justin และ Erica Sonnenburg และ Christopher Gardner เป็นผู้เขียนร่วมอาวุโส ผู้เขียนนำคือ Hannah Wastyk นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมชีวภาพ และอดีตนักวิชาการดุษฎีบัณฑิต Gabriela Fragiadakis PhD ซึ่งปัจจุบันเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านการแพทย์ที่ UC-San Francisco

หลักฐานจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าอาหารมีผลต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ ซึ่งอาจส่งผลต่อระบบภูมิคุ้มกันและสุขภาพโดยรวม จากข้อมูลของการ์ดเนอร์ ความหลากหลายของไมโครไบโอมต่ำมีความเชื่อมโยงกับโรคอ้วนและโรคเบาหวาน

Gardner กล่าวว่า "เราต้องการทำการศึกษาพิสูจน์แนวคิดที่สามารถทดสอบว่าอาหารที่มีไมโครไบโอตาเป็นเป้าหมายอาจเป็นหนทางในการต่อสู้กับโรคอักเสบเรื้อรังที่เพิ่มขึ้นอย่างท่วมท้นหรือไม่

นักวิจัยมุ่งเน้นไปที่เส้นใยและอาหารหมักดองเนื่องจากรายงานก่อนหน้านี้เกี่ยวกับประโยชน์ต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น แม้ว่าอาหารที่มีเส้นใยสูงจะสัมพันธ์กับอัตราการเสียชีวิตที่ลดลง แต่การบริโภคอาหารหมักดองสามารถช่วยควบคุมน้ำหนักและอาจลดความเสี่ยงต่อโรคเบาหวาน มะเร็ง และโรคหลอดเลือดหัวใจ

นักวิจัยวิเคราะห์ตัวอย่างเลือดและอุจจาระที่เก็บได้ในช่วงก่อนการทดลอง 3 สัปดาห์ 10 สัปดาห์ของอาหาร และ 4 สัปดาห์หลังจากการรับประทานอาหารที่ผู้เข้าร่วมรับประทานอาหารตามที่เลือก

ผลการวิจัยได้วาดภาพที่ชัดเจนของอิทธิพลของอาหารที่มีต่อจุลินทรีย์ในลำไส้และสถานะภูมิคุ้มกัน ในแง่หนึ่ง ผู้ที่บริโภคอาหารหมักเพิ่มขึ้นมีผลคล้ายคลึงกันต่อความหลากหลายของไมโครไบโอมและเครื่องหมายการอักเสบ สอดคล้องกับการวิจัยก่อนหน้านี้ที่แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นของอาหารสามารถเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมในลำไส้ได้อย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน การเปลี่ยนแปลงที่จำกัดในไมโครไบโอมภายในกลุ่มเส้นใยสูงประกบกับรายงานก่อนหน้าของนักวิจัยเกี่ยวกับความยืดหยุ่นโดยทั่วไปของไมโครไบโอมของมนุษย์ในช่วงเวลาสั้นๆ

การออกแบบชุดกลยุทธ์ด้านอาหารและจุลินทรีย์

ผลการวิจัยยังแสดงให้เห็นว่าการบริโภคใยอาหารมากขึ้นทำให้มีคาร์โบไฮเดรตมากขึ้นในตัวอย่างอุจจาระ ซึ่งชี้ให้เห็นถึงการสลายตัวของเส้นใยที่ไม่สมบูรณ์โดยจุลินทรีย์ในลำไส้ การค้นพบนี้สอดคล้องกับงานวิจัยอื่น ๆ ที่ชี้ให้เห็นว่าไมโครไบโอมของคนที่อาศัยอยู่ในโลกอุตสาหกรรมหมดสิ้นลงจากจุลินทรีย์ที่ย่อยสลายเส้นใย

Erica Sonnenburg กล่าวว่า "เป็นไปได้ว่าการแทรกแซงที่ยาวนานขึ้นจะช่วยให้ microbiota สามารถปรับตัวให้เข้ากับการบริโภคเส้นใยที่เพิ่มขึ้นได้อย่างเพียงพอ "อีกทางหนึ่งอาจจำเป็นต้องมีการแนะนำจุลินทรีย์ที่ใช้เส้นใยเพื่อเพิ่มความสามารถของจุลินทรีย์ในการย่อยสลายคาร์โบไฮเดรต"

นอกเหนือจากการสำรวจความเป็นไปได้เหล่านี้แล้ว นักวิจัยยังวางแผนที่จะทำการศึกษาในหนูทดลองเพื่อตรวจสอบกลไกระดับโมเลกุลโดยที่อาหารเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมและลดโปรตีนที่ก่อให้เกิดการอักเสบ พวกเขายังตั้งเป้าที่จะทดสอบว่าอาหารที่มีเส้นใยสูงและหมักดองทำงานร่วมกันเพื่อส่งผลต่อไมโครไบโอมและระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์หรือไม่ เป้าหมายอีกประการหนึ่งคือตรวจสอบว่าการบริโภคอาหารหมักดองลดการอักเสบหรือปรับปรุงเครื่องหมายด้านสุขภาพอื่นๆ ในผู้ป่วยโรคภูมิคุ้มกันและโรคเมตาบอลิซึม และในสตรีมีครรภ์และผู้สูงอายุ

Justin Sonnenburg กล่าวว่า "มีหลายวิธีในการกำหนดเป้าหมายไมโครไบโอมด้วยอาหารและอาหารเสริม และเราหวังว่าจะดำเนินการตรวจสอบต่อไปว่าอาหาร โปรไบโอติก และพรีไบโอติกต่างๆ ส่งผลต่อไมโครไบโอมและสุขภาพในกลุ่มต่างๆ อย่างไร"