Για δεκαετίες, ο υπολογισμός για τις θερμίδες κάθε τρόφιμου βασιζόταν σε μια απλή μαθηματική εξίσωση. Οι διατροφικές ετικέτες αναγράφουν τον αριθμό των θερμίδων ανά μερίδα, υπολογίζοντας την ενέργεια που προέρχεται από τα λιπαρά, τους υδατάνθρακες και τις πρωτεΐνες που περιέχει κάθε τρόφιμο. Ωστόσο, νέα επιστημονικά δεδομένα δείχνουν ότι η πραγματικότητα είναι πολύ πιο σύνθετη.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Αριζόνα (Arizona State University) ανέπτυξαν ένα νέο μαθηματικό μοντέλο που αποκαλύπτει τον καθοριστικό ρόλο του μικροβιώματος του εντέρου στην απορρόφηση των θερμίδων. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό PLOS One και αναμένεται να συμβάλουν σημαντικά στην κατανόηση της παχυσαρκίας, του διαβήτη και άλλων μεταβολικών διαταραχών, αλλάζοντας ριζικά τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε την πρόσληψη των θερμίδων.
DAMM – Το νέο μοντέλο που αποκαλύπτει τις πραγματικές θερμίδες
Οι επιστήμονες, βάσει των παρατηρήσεών τους, δημιούργησαν το νέο μοντέλο υπολογισμού θερμίδων, το οποίο ονόμασαν DAMM (Digestion, Absorption and Microbial Metabolism – Πέψη, Απορρόφηση και Μικροβιακός Μεταβολισμός). Πρόκειται για ένα μοντέλο που παρακολουθεί την πορεία της τροφής μέσα στο πεπτικό σύστημα.
Συγκεκριμένα, υπολογίζει ποιο μέρος της τροφής απορροφάται άμεσα από τον οργανισμό, ποιο φτάνει στο παχύ έντερο και πώς τα μικρόβια του εντέρου επεξεργάζονται τα υπολείμματα της τροφής. Μέσα από αυτή τη διαδικασία παράγονται ουσίες που είτε απορροφώνται από το σώμα είτε αποβάλλονται.
Σύμφωνα με την καθηγήτρια Rosa Krajmalnik-Brown, διευθύντρια του Biodesign Center for Health Through Microbiomes, η πέψη είναι μια συνεργατική διαδικασία ανάμεσα στο σώμα μας και στα τρισεκατομμύρια μικρόβια που ζουν στο έντερο. «Το DAMM μάς δίνει έναν ισχυρό νέο τρόπο να ποσοτικοποιήσουμε τη συμβολή αυτών των μικροβιακών συνεργατών στην ανθρώπινη υγεία και στην ενεργειακή ισορροπία, ενώ παράλληλα αναδεικνύει τη σημασία της σωστής διατροφής των μικροβίων του εντέρου», υπογραμμίζει.
Οι θερμίδες δεν απορροφώνται το ίδιο από όλους
Για περισσότερο από έναν αιώνα, οι επιστήμονες βασίζονταν στις λεγόμενες παραμέτρους Atwater για να υπολογίζουν την ενέργεια που αποδίδουν οι τροφές. Η μέθοδος αυτή πολλαπλασιάζει την ποσότητα πρωτεϊνών, υδατανθράκων και λιπαρών με τον μέσο αριθμό θερμίδων που αποδίδει κάθε γραμμάριο από αυτά τα θρεπτικά συστατικά.
Παρότι το σύστημα είναι πρακτικό και χρησιμοποιείται ευρέως, δεν λαμβάνει υπόψη τον ρόλο των μικροβίων του εντέρου. Δεν εξετάζει δηλαδή πώς διαφορετικά διατροφικά πρότυπα επηρεάζουν το μικροβίωμα ούτε πώς τα μικρόβια μετατρέπουν τις φυτικές ίνες και άλλα μη αφομοιωμένα συστατικά σε ουσίες που μπορούν τελικά να χρησιμοποιηθούν από τον οργανισμό.
Όπως αναφέρεται στο MedicalXpress, η νέα έρευνα βασίστηκε σε ελεγχόμενη κλινική μελέτη που διερεύνησε τη σχέση μεταξύ μικροβιώματος και ενεργειακής ισορροπίας.
Οι συμμετέχοντες ακολούθησαν δύο διαφορετικά διατροφικά πρότυπα. Το πρώτο ήταν μια διατροφή ενίσχυσης του μικροβιώματος, πλούσια σε φυτικές ίνες και ανθεκτικό άμυλο, με λιγότερο επεξεργασμένα τρόφιμα και μεγαλύτερο μέγεθος σωματιδίων τροφής. Το δεύτερο αντιπροσώπευε μια τυπική δυτικού τύπου διατροφή, με χαμηλότερη περιεκτικότητα στα παραπάνω συστατικά και περισσότερα επεξεργασμένα τρόφιμα.
Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Όσοι ακολουθούσαν τη δυτική διατροφή απορροφούσαν κατά μέσο όρο περίπου 116 περισσότερες θερμίδες ημερησίως σε σχέση με όσους ακολουθούσαν τη διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε φυτικές ίνες. Παράλληλα, τα άτομα της δεύτερης ομάδας δεν ανέφεραν αυξημένο αίσθημα πείνας.
Ο κρυφός ρόλος των μικροβίων στην παραγωγή ενέργειας
Το μοντέλο DAMM ξεκινά αναλύοντας τα θρεπτικά συστατικά που συνθέτουν μια διατροφή και εκτιμά πόση ενέργεια απορροφάται στο ανώτερο τμήμα του πεπτικού συστήματος.
Στη συνέχεια εξετάζει τι συμβαίνει στο παχύ έντερο, όπου τα μικρόβια διασπούν τα συστατικά της τροφής που δεν αφομοιώθηκαν νωρίτερα. Κατά τη διαδικασία αυτή παράγονται λιπαρά οξέα βραχείας αλυσίδας, τα οποία μπορούν να απορροφηθούν από τον οργανισμό και να χρησιμοποιηθούν ως πρόσθετη πηγή ενέργειας. Το μοντέλο λαμβάνει επίσης υπόψη την παραγωγή μεθανίου από συγκεκριμένους μικροοργανισμούς.
Η συμβολή αυτών των μικροβιακών διεργασιών αποδείχθηκε σημαντική. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς των ερευνητών, τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου που απορροφώνται από το παχύ έντερο προσφέρουν κατά μέσο όρο περίπου 140 θερμίδες ημερησίως, ποσότητα που αντιστοιχεί στο 7,4% της συνολικής αξιοποιήσιμης ενέργειας.
Περίπου το 85% της ενέργειας απορροφάται στο ανώτερο γαστρεντερικό σύστημα, ενώ το υπόλοιπο 15% προέρχεται από το κατώτερο γαστρεντερικό, όπου η δράση των μικροβίων παίζει πρωταγωνιστικό ρόλο.
Το DAMM υπολογίζει τις πραγματικές θερμίδες μια τροφής
Όταν οι ερευνητές συνέκριναν τις προβλέψεις του DAMM με τα αποτελέσματα της κλινικής μελέτης, διαπίστωσαν ότι το νέο μοντέλο εκτιμούσε με μεγαλύτερη ακρίβεια τις θερμίδες που απορροφούσαν πραγματικά οι συμμετέχοντες.
Η παραδοσιακή μέθοδος Atwater παρουσίαζε τάση υποεκτίμησης της απορρόφησης θερμίδων, ενώ οι προβλέψεις του DAMM ήταν πολύ πιο κοντά στις πραγματικές μετρήσεις.
Ειδικοί επισημαίνουν τη σημασία αυτής της προσέγγισης, τονίζοντας ότι το μοντέλο συνδέει ποσοτικά τον ανθρώπινο μεταβολισμό με τον μεταβολισμό των μικροοργανισμών του παχέος εντέρου, προσφέροντας βαθύτερη κατανόηση της συνεργασίας ανάμεσα στον άνθρωπο και το μικροβίωμά του.
Το μέλλον της εξατομικευμένης διατροφής
Το DAMM κατάφερε επίσης να καταγράψει τις διαφορές ανάμεσα στις δύο διατροφές της μελέτης. Η διατροφή πλούσια σε φυτικές ίνες παρείχε περισσότερο υλικό προς ζύμωση στο παχύ έντερο, επιτρέποντας στα μικρόβια να παράγουν μεγαλύτερες ποσότητες λιπαρών οξέων βραχείας αλύσου.
Παρότι η μικροβιακή δραστηριότητα και η παραγωγή αυτών των ουσιών αυξήθηκαν, η συνολική απορρόφηση θερμίδων παρέμεινε χαμηλότερη σε σύγκριση με τη δυτική διατροφή. Οι ερευνητές τονίζουν ότι το μοντέλο μπορεί να εξελιχθεί περαιτέρω καθώς η επιστημονική γνώση για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ διατροφής, μεταβολισμού και μικροβιώματος συνεχίζει να διευρύνεται.
Όπως δήλωσε ο εκ των επικεφαλής της μελέτης, Taylor Davis, «το μοντέλο DAMM είναι κάτι περισσότερο από ένα εργαλείο περιγραφής της διατροφής. Αποτελεί ένα πλαίσιο σχεδιασμένο να εξελίσσεται. Καθώς ανακαλύπτουμε περισσότερα για το πώς αλληλεπιδρούν η διατροφή, ο μεταβολισμός και τα μικρόβια, οι νέες γνώσεις μπορούν να ενσωματώνονται στο μοντέλο, επιτρέποντάς του να αναπτύσσεται μαζί με τη δική μας κατανόηση».
Τα ευρήματα της μελέτης καταδεικνύουν ότι η αξία μιας τροφής δεν καθορίζεται μόνο από τις θερμίδες που αναγράφονται στην ετικέτα της. Το μικροβίωμα του εντέρου φαίνεται να παίζει πολύ σημαντικότερο ρόλο στην ενεργειακή ισορροπία του οργανισμού απ’ ό,τι πιστευόταν μέχρι σήμερα, ανοίγοντας τον δρόμο για πιο εξατομικευμένες διατροφικές παρεμβάσεις στο μέλλον.
