מה אוכלים חיידקי המעי כשחסרים סיבים? לפעמים את הריר שלנו

הסיבים שאנו אוכלים אינם מזינים רק אותנו. הם גם קובעים במידה מסוימת מה חיידקי המעי יאכלו. מחקר חדש שפורסם ב-PNAS מצא שכאשר אספקת הסיבים נמוכה, חיידקים מסוימים מתחילים להשתמש יותר בחלבונים שמקורם בגוף עצמו - ובכלל זה במוצינים, החלבונים המרכזיים בשכבת הריר המצפה ומגינה על דופן המעי.

במחקר השתתף אסאל רויכמן מהפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן, לצד חוקרים מפרינסטון, מכון לודוויג לחקר הסרטן ומוסדות נוספים בארה"ב. החוקרים השתמשו בסימון איזוטופי יציב כדי לעקוב אחר מקורם של חומרי הגלם שחיידקי המעי מפרקים ולברר מאין מגיעים תוצרי חילוף חומרים שונים שמופיעים לאחר מכן בגוף.

כשאין סיבים, הריר הופך למקור מזון

החוקרים מצאו כי פנול סולפט ו-p-קרזול סולפט - שני תוצרים שמסווגים בספרות בין הרעלנים האורמיים ונקשרו לתוצאות בריאותיות פחות טובות - נוצרו במידה רבה לאחר שחיידקים פירקו חלבונים שהגוף הפריש למעי. בין המקורות האלה היו המוצינים, המרכיבים את שכבת הריר.

כאשר נוסף לתזונה סיב, פחת פירוקם של חלבוני הגוף וגם רמות התוצרים האלה ירדו. החוקרים מצאו גם קשר בין רמותיהם לבין משפחת חיידקים הידועה ביכולתה לפרק מוצין. המשמעות האפשרית היא שסיבים אינם רק "מזון לחיידקים טובים", אלא גם מספקים לחיידקים מקור אנרגיה שמפחית את הצורך שלהם לפנות לחומרים שהגוף עצמו מייצר.

חלבונים צמחיים שמגיעים עד המעי הגס

הממצא השני נוגע לחלבונים צמחיים שחלקם אינם מתפרקים לחלוטין במערכת העיכול העליונה ומגיעים למעי הגס. שם הם נעשים זמינים לחיידקים. החוקרים מצאו שחלבונים עמידים לעיכול סיפקו פנילאלנין והגבירו יצירת 3-פנילפרופיונאט וחומצה היפורית - תוצרים שנקשרו במחקרים קודמים לפרופילים מטבוליים חיוביים יותר.

המחברים מתארים את החלבונים האלה כ"דמויי סיבים" מבחינת תפקידם האקולוגי במעי: הם מגיעים למעי הגס בלי להתעכל במלואם ומשנים את אספקת חומרי הגלם לחיידקים. אין פירוש הדבר שהם סיבים מבחינה כימית, אלא שהם ממלאים תפקיד דומה בכך שהם מגיעים לחיידקי המעי ומשפיעים על חילוף החומרים שלהם.

שני מרכיבים שפועלים יחד

המחקר מציע לכן מנגנון משולב. הסיבים מפחיתים את הצורך של החיידקים לפרק חלבוני גוף ואת שכבת הריר, ואילו החלבונים הצמחיים העמידים לעיכול מספקים להם מקור אחר של חומצות אמינו ומטים את ייצור המטבוליטים לכיוון שונה.

זו נקודה מעניינת משום שמחקרים על תזונה צמחית מתמקדים לעיתים קרובות בסיבים, בפוליפנולים ובשומן. כאן עולה אפשרות שגם מידת העיכול של החלבון עצמו חשובה: חלבון שאינו נספג כולו במעי הדק עשוי להפוך בהמשך למזון לחיידקי המעי הגס ולהשפיע על התוצרים שהם מייצרים.

למחקר יש זיקה ישראלית ישירה בזכות השתתפותו של רויכמן, והוא רלוונטי גם לתזונה הים-תיכונית המקובלת בישראל, העשירה יחסית בקטניות, ירקות, דגנים מלאים ומקורות חלבון מן הצומח. הוא מספק הסבר ביולוגי אפשרי לכך שתזונה כזאת עשויה להשפיע על סביבת המעי לא רק באמצעות כמות הסיבים, אלא באמצעות השילוב בין סיבים לבין חלבונים שמגיעים לחיידקים במעי הגס.

אבל אין כאן המלצה כמותית חדשה. המחקר אינו אומר כמה סיבים צריך לאכול כדי "למנוע מהחיידקים לאכול את הריר", וגם אינו מגדיר אילו מזונות מספקים את הכמות האופטימלית של אותם חלבונים עמידים לעיכול.

לא הוכח שהדבר מונע מחלה בבני אדם

זו ההסתייגות החשובה ביותר. חלק מרכזי מהעבודה בוצע בעכברים ובמערכות ניסוי, ולא בניסוי תזונתי ארוך טווח בבני אדם. החוקרים הצליחו לעקוב היטב אחרי מקורות המטבוליטים ולהראות כיצד סיבים וחלבונים עמידים לעיכול משנים את חילוף החומרים של חיידקי המעי, אבל לא בדקו אם השינוי הזה מפחית בפועל מחלה, מאריך חיים או מונע פגיעה ברירית אצל בני אדם.

גם החלוקה ל"טובים" ו"רעים" מחייבת זהירות. פנול סולפט ו-p-קרזול סולפט מוכרים כרעלנים אורמיים, ואילו חומצה היפורית ו-3-פנילפרופיונאט נקשרו לפרופילים מטבוליים חיוביים יותר, אבל קשר אינו בהכרח הוכחה להשפעה מועילה או מזיקה בכל ריכוז ובכל אדם.

המסקנה המדויקת היא שהמחקר מצא כיצד זמינות הסיבים והחלבון הצמחי העמיד לעיכול משנה את מקורות המזון של חיידקי המעי - וכאשר סיבים חסרים, חלק מהחיידקים פונים יותר לפירוק חלבונים שמקורם בשכבת הריר של הגוף עצמו.