Вплив вітаміну С, вітаміну Е та β-каротину на мікробіоту кишечника

Історія питання

Зростає кількість доказів того, що мікробіом кишечника відіграє важливу роль у здоров'ї людини та розвитку різних захворювань. Дієта може викликати зміни в мікробіомі кишечника безпосередньо шляхом зміни метаболічного стану та складу мікробіома кишечника або опосередковано шляхом зміни кишкового середовища. Крім того, споживання їжі є найменш інтрузивним і найбільш прямим методом впливу на склад мікробіому кишечника.

Окрім вмісту макроелементів у раціоні, таких як жири, вуглеводи та білки, споживання мікроелементів, таких як вітаміни, також може змінювати різноманітність та чисельність мікробіому кишечника.

Вітаміни С і Е та β-каротин мають антиоксидантні властивості і захищають клітинні компоненти, блокуючи активні вільні радикали. Вітамін С також необхідний для нормального функціонування центральної нервової системи, тоді як вітамін Е важливий для захисту клітинних мембран від пошкодження вільними радикалами.

Β-каротин є поширеним каротиноїдом, і разом з вітамінами С і Е він продемонстрував сприятливий вплив при лікуванні різних захворювань, таких як діабет 2 типу, пародонтоз, неалкогольна жирова хвороба печінки та хвороба Паркінсона. Враховуючи їхню важливу роль у здоров'ї людини, важливо розуміти їхній вплив на мікробіом кишечника.

Вітамін С і мікробіом кишечника

Вітамін С є водорозчинним і відіграє важливу роль у синтезі гормонів, колагену та карнітину, а також сприяє засвоєнню іонів заліза. Він також сприяє функціонуванню імунної системи. Різні дослідження на тваринних моделях показали, що вітамін С покращує імунне здоров'я і травлення, а також пригнічує ріст бактерій. Додавання вітаміну С до корму для бройлерів збільшило співвідношення Firmicutes/Bacteriodetes, покращило здоров'я кишечника та зменшило кількість ентеробактерій.

Вважається, що гіпертонія пов'язана з дисбактеріозом мікробіому кишечника. У мишачих моделях гіпертонії додавання вітаміну С покращувало багатство та різноманітність мікробіому кишечника, зменшувало окислювальний стрес і запалення, а також знижувало артеріальний тиск. Дослідження in vitro з використанням реактора для ферментації показали, що лікування вітаміном С збільшило кількість Firmicutes, Actinobacteria та Verrucomicrobia, зменшило кількість Bacteriodetes на рівні філуму та збільшило відносну чисельність Bifidobacterium, Faecalibacterium, Roseburia та Akkermansia на рівні роду.

Вплив вітаміну Е на мікробіоту кишечника

Вітамін Е є жиророзчинним і міститься переважно в насінні, горіхах та харчових оліях. З восьми його ізомерів найпоширенішим є α-токоферол. Вітамін Е використовується як допоміжна та профілактична терапія при хворобі Альцгеймера, серцево-судинних захворюваннях та неалкогольній жировій хворобі печінки.

Інтервенційні дослідження на людях повідомляють про потенційний вплив вітаміну Е на мікробіом кишечника. Дослідження серед жінок, які годують груддю, та немовлят з дефіцитом заліза показали збільшення чисельності Firmicutes після прийому вітаміну Е. Також повідомлялося про зменшення чисельності Bacteriodetes. Ще одне дослідження, в якому брали участь вагітні жінки, показало зниження відносної чисельності філуму Протеобактерій порівняно з Фірмікутами та Актинобактеріями після прийому вітаміну Е.

Дослідження на тваринних моделях показали покращення чисельності Ruminococcaceae, Lachnospiraheae та Roseburia після додавання токоферолів. У мишачих моделях раку товстої кишки, асоційованого з колітом, дієти, доповнені вітаміном Е, значно змінили β-різноманітність і склад мікробіому кишечника. Дослідження in vitro також показали збільшення кількості Firmicutes та актинобактерій і зменшення кількості Bacteriodetes, пов'язане з додаванням вітаміну Е.

β-каротин і мікробіом кишечника

β-каротин є джерелом вітаміну А і міститься в різних овочах і фруктах. Дослідження повідомляють про протиракові, антиоксидантні, кардіопротекторні та імуномодулюючі властивості, пов'язані з β-каротином. Різні лонгітюдні дослідження, в деяких з яких брали участь жінки після пологів, виявили позитивний зв'язок між вживанням β-каротину та різноманітністю Firmicutes і негативний зв'язок між чисельністю Bacteriodetes та β-каротином.

Дослідження на тваринах показали, що вживання β-каротину призводить до збільшення α-різноманіття, модуляції мікробіому кишечника, що призводить до зменшення продукції запальних цитокінів, збільшення чисельності Candidatus, Akkermansia, Faecalibaculum і Stoquefichus та зменшення відносної чисельності Helicobacteraceae, Proteobacteria, Alloprevotella, Peptococcaceae і Helicobacter.

Висновки

Загалом, отримані дані свідчать про те, що добавки вітамінів С і Е та β-каротину модулюють різноманітність і чисельність мікробіому кишечника, підтримують функцію імунної системи та покращують бар'єрну функцію кишечника. Різні дослідження на тваринах, людях та in vitro показали, що добавки з вітамінами С і Е та β-каротином покращують співвідношення Firmicutes/ Bacteriodetes.

Посилання на журнал: Li, X. et al. (2023) "Regulation of gut microbiota by vitamin C, vitamin E and β-carotene", Food Research International, 169, p. 112749. doi: 10.1016/j.foodres.2023.112749. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0963996923002946