Lợi khuẩn đường ruột cellulose đang bị "triệt tiêu"?

Khi con người sử dụng quá nhiều thức ăn chế biến sẵn, vi khuẩn phân hủy cellulose dần mất đi khỏi hệ vi sinh vật đường ruột chúng ta, đặc biệt là trong các xã hội công nghiệp.

Mọi người đều biết rằng chất xơ rất tốt cho sức khỏe và là một phần quan trọng trong chế độ ăn uống hàng ngày của chúng ta. Nhưng chất xơ là gì và tại sao nó tốt cho sức khỏe?

Chất xơ là cellulose, chất xơ được tạo nên từ thực vật. Lá, thân, rễ, thân và thân cây (gỗ) được làm từ xenlulo. Dạng cellulose tinh khiết nhất là những sợi bông dài, màu trắng. Chất xơ có nguồn gốc từ rau hoặc các sản phẩm ngũ cốc nguyên hạt.

Chất xơ giúp giữ cho hệ thực vật đường ruột của chúng ta (các nhà khoa học gọi đó là hệ vi sinh vật đường ruột) vui vẻ và cân bằng. Chất xơ đóng vai trò là điểm khởi đầu của chuỗi thức ăn tự nhiên. Nó bắt đầu với vi khuẩn có thể tiêu hóa cellulose, cung cấp cho phần còn lại của hệ vi sinh vật của chúng ta một chế độ ăn uống cân bằng.

Ăn uống thiếu chất xơ gây ra nhiều hệ lụy về tiêu hóa, nhưng về lâu dài, nó khiến cho những vi khuẩn chuyên phân hóa chất xơ mất đi khỏi cơ thể vì bị bỏ đói.

Ăn uống thiếu chất xơ gây ra nhiều hệ lụy về tiêu hóa, nhưng về lâu dài, nó khiến cho những vi khuẩn chuyên phân hóa chất xơ mất đi khỏi cơ thể vì bị bỏ đói.

Nhưng thói quen ăn uống của chúng ta trong các xã hội công nghiệp hóa khác xa với thói quen ăn uống của người cổ đại. Theo một báo cáo mới được công bố trên Science, có vẻ như điều này đang ảnh hưởng đến hệ thực vật đường ruột của chúng ta vì vi khuẩn phân hủy cellulose mới được phát hiện đang bị mất khỏi hệ vi sinh vật đường ruột của con người, đặc biệt là trong các xã hội công nghiệp .

Nghiên cứu này đến từ nhóm của Giáo sư Itzhak Mizrahi tại Đại học Ben-Gurion (BGU) của Negev ở Israel, với sự hỗ trợ của Viện Khoa học Weizmann ở Rehovot và các cộng tác viên quốc tế ở Mỹ và Châu Âu.

Trưởng nhóm nghiên cứu Sarah Moraïs từ BGU giải thích: "Trong suốt quá trình tiến hóa của loài người, chất xơ luôn là thành phần chính trong chế độ ăn uống của con người. Nó cũng là thành phần chính trong chế độ ăn uống của tổ tiên linh trưởng của chúng ta. Chất xơ giữ cho hệ thực vật đường ruột của chúng ta khỏe mạnh."

Moraïs và nhóm nghiên cứu đã xác định được thành viên mới quan trọng của hệ vi sinh vật đường ruột ở người, vi khuẩn phân hủy cellulose có tên là Ruminococcus . Những vi khuẩn này phân hủy cellulose bằng cách tạo ra các phức hợp protein ngoại bào lớn và có tính chuyên biệt cao gọi là xenlulosome.

"Việc phân hủy cellulose không phải là điều dễ dàng, rất ít vi khuẩn có thể làm được điều đó." Giáo sư Edward Bayer, từ Viện Weizmann, cơ quan hàng đầu thế giới về xenluloza và đồng tác giả của nghiên cứu, giải thích. “Cellulose khó tiêu hóa vì không hòa tan. Chất xơ trong ruột giống như thân cây trong bể bơi, bị ướt nhưng không tan”.

Cellulosome được vi khuẩn thiết kế để gắn vào các sợi xenlulo và bóc chúng ra, giống như các sợi riêng lẻ trong một sợi dây. Sau đó, các enzym xenluloza sẽ phá vỡ các sợi riêng lẻ thành các chuỗi ngắn hơn và có thể hòa tan được. Chúng có thể được tiêu hóa không chỉ bởi Ruminococcus mà còn bởi nhiều thành viên khác của hệ vi sinh vật đường ruột.

Bayer cho biết: “Tóm lại, xenlulo biến chất xơ thành đường để nuôi sống cả cộng đồng, một kỳ công kỹ thuật đáng gờm”.

Việc sản xuất xenluloza đặt Ruminococcus lên hàng đầu trong chuỗi phân hủy chất xơ để nuôi sống hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh. Nhưng lịch sử tiến hóa của Ruminococcus rất phức tạp và văn hóa phương Tây đang gây tổn hại đến hệ vi sinh vật của chúng ta, như nghiên cứu mới cho thấy.

Giáo sư Mizrahi từ BGU, tác giả chính của nghiên cứu, giải thích: “Những vi khuẩn sản xuất xenlulo này đã có từ rất lâu, tổ tiên của chúng là thành viên quan trọng của hệ vi sinh vật dạ cỏ ở bò và cừu”.

Tổ tiên con người đã "thuần hóa" lợi khuẩn Ruminococcus hàng triệu năm trước từ bò, cừu. Nhưng giờ, chúng ta đang mất dần nó bởi thói quen ăn uống trong xã hội công nghiệp.

Tổ tiên con người đã "thuần hóa" lợi khuẩn Ruminococcus hàng triệu năm trước từ bò, cừu. Nhưng giờ, chúng ta đang mất dần nó bởi thói quen ăn uống trong xã hội công nghiệp.

Dạ cỏ là cơ quan dạ dày đặc biệt của bò, cừu và hươu, nơi cỏ chúng ăn (chất xơ) được chuyển hóa thành thức ăn hữu ích bởi các vi khuẩn phân hủy cellulose, bao gồm cả Ruminococcus . "Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng vi khuẩn sản xuất xenluloza của con người dường như đã chuyển đổi vật chủ trong quá trình tiến hóa, bởi vì các chủng từ con người có liên quan chặt chẽ hơn với các chủng từ vật nuôi hơn là các chủng từ tổ tiên linh trưởng của chúng ta."

Nghĩa là, có vẻ như con người đã thu được các thành phần quan trọng của hệ vi sinh vật đường ruột khỏe mạnh từ vật nuôi mà họ đã thuần hóa từ rất sớm trong quá trình tiến hóa của loài người.

Tuy nhiên, câu chuyện không kết thúc ở đó. Việc lấy mẫu các nhóm thuần tập ở người cho thấy các chủng Ruminococcus thực sự là thành phần mạnh mẽ của hệ vi sinh vật đường ruột của con người trong các xã hội săn bắt hái lượm của con người và trong các xã hội loài người ở nông thôn, nhưng chúng rất thưa thớt hoặc thiếu trong các mẫu người từ các xã hội công nghiệp hóa.

Giáo sư William Martin tại Đại học Heinrich Heine Düsseldorf ở Đức, nhà sinh vật học tiến hóa và đồng tác giả của cuốn sách, cho biết: “Tổ tiên của chúng ta ở Châu Phi cách đây 200.000 năm đã không nhận bữa trưa khi lái xe qua hoặc gọi điện cho người giao hàng tận nhà để ăn tối”.

Tuy nhiên, ở các xã hội phương Tây, điều này lại xảy ra trên quy mô lớn. Chế độ ăn uống đang thay đổi trong các xã hội công nghiệp hóa, cách xa các trang trại nơi sản xuất thực phẩm. Các tác giả kết luận rằng việc thay đổi chế độ ăn giàu chất xơ là lời giải thích cho việc mất đi các vi khuẩn phân hủy cellulose quan trọng trong hệ vi sinh vật của chúng ta.

Để chống lại sự suy giảm tiến hóa này, rõ ràng các bác sĩ và chuyên gia dinh dưỡng đã nói trong nhiều thập kỷ: Ăn nhiều chất xơ hơn!