Століттями шовковицю вживали в їжу і використовували в народній медицині. Зараз дослідники досліджують, чи можуть рослинні сполуки змінити кишкову мікробіоту та, у свою чергу, впливати на метаболізм. Огляд за участю вчених з Медичного університету Вроцлава показує, що результати можуть залежати від типу шовковиці, яка частина рослини використовується та як вона оброблена.
«Кишкова мікробіота не тільки сприяє роботі шлунково-кишкового тракту, але й може впливати на метаболізм всього організму. У цьому плані шовковиця особливо цікава, оскільки містить численні біологічні сполуки, зокрема поліфеноли та полісахариди, які можуть взаємодіяти з кишковими мікроорганізмами», — пояснює Анна Преша, професор Медичного університету імені В.В. Кафедра дієтології та броматології.
Різні ягоди мають різний склад
На сьогоднішній день дослідження зосереджені в основному на білій шовковиці (Морус білий), хоча шовковиця чорна (Чорний морус), особливо його плоди також дали видимі результати.
Листя шовковиці містять декілька біологічно активних речовин, у тому числі 1-дезоксиноїріміцин (DNJ), який, як відомо, впливає на вуглеводний обмін, а також поліфеноли та полісахариди. У той же час плоди чорної шовковиці містять велику кількість антоціанів та інших фенольних сполук, а також полісахаридів.
Спосіб обробки рослинного матеріалу також може мати велике значення. Методи сушіння, ферментації та екстракції можуть змінити як кількість, так і відносні пропорції біоактивних сполук. У результаті два препарати, виготовлені з однієї рослинної сировини, можуть істотно відрізнятися за складом і біологічною дією.
Шовковиця може змінювати кишкові бактерії
Огляд показав, що препарати як з листя, так і з плодів шовковиці можуть впливати на склад і активність кишкової мікробіоти. Деякі дослідження повідомляють про зміни в корисних бактеріях разом із збільшенням виробництва коротколанцюгових жирних кислот, таких як ацетат, пропіонат і бутират.
Ці сполуки утворюються, коли кишкові мікроби ферментують їжу, і необхідні для нормальної роботи кишечника. У деяких експериментах зміни мікробіоти також були пов’язані з покращенням вимірювань, пов’язаних з метаболізмом глюкози та ліпідів.
Однак результати не були однаковими для всіх препаратів. Схоже, що на результат впливає як вивчений матеріал, так і спосіб його обробки.
Прикладом є полісахариди плодів чорної шовковиці. Використовуючи різні методи екстракції, дослідники виготовили фракції з різним складом і різними рівнями утилізації кишкових мікробів. Фракції, отримані водною екстракцією та з пектатліазою, продемонстрували сильний пребіотичний потенціал.
Дослідження полісахаридів з листя шовковиці також показують важливість структурних особливостей. Такі властивості, як молекулярна маса та склад моносахаридів, можуть визначити, які бактерії можуть використовувати сполуки як субстрати та які коротколанцюгові жирні кислоти в кінцевому підсумку виробляються.
Сполуки шовковиці виявляють сильніший ефект у мишей
Деякі з найцікавіших відкриттів отримані в результаті експериментів зі створення складніших ягід.
У мишей, яких годували дієтою з високим вмістом жиру, фракція, що містить поліфеноли та полісахариди з плодів білої шовковиці, викликала більш сприятливі зміни в мікробіоті кишечника, ніж будь-яка фракція окремо. Ці мікробні зміни супроводжувалися покращенням деяких показників, пов’язаних з метаболічним синдромом і здоров’ям кишечника.
Дослідники також провели експерименти з трансплантації мікробіоти, використовуючи ту саму модель. Мікробіоту кишечника мишей, які отримували змішану фракцію шовковиці, передали іншим тваринам. Ці реципієнти також показали покращення деяких метаболічних розладів, додаючи докази того, що зміни в мікробіоті можуть сприяти впливу препаратів шовковиці.
«Ці знахідки показують, що важливою є не лише присутність окремих сполук, але складний склад препарату, співвідношення його сполук та їх взаємодія. Тому замість того, щоб шукати єдиний універсальний продукт, необхідно визначити, яка комбінація видів, частин рослини, складу та способу обробки виробляє певний біологічний ефект», – підкреслює професор Аннаша.
Дослідження розпочалося з ідеї студента
Проект започаткований студентською дослідницькою групою Nutri-Sfera на кафедрі дієтології та броматології Медичного університету Вроцлава.
Тему запропонували дві студентки, які вже закінчили навчання: Марта Міщак з програми дієтології та Кароліна Клосовська-Бурілло з програми фармації. Їхня участь об’єднала харчові та фармацевтичні підходи до вивчення шовковиці та кишкової мікробіоти.
«Це добре підходить для міждисциплінарного характеру дослідження. Воно поєднує перспективу шовковиці як рослинного матеріалу зі специфічним складом з аналізом її можливого впливу на мікробіоту та метаболізм», – додає професор Преша.
Досліджень на людях ще немає
Незважаючи на багатообіцяючі емпіричні висновки, одне фундаментальне питання залишається невирішеним. Дослідники ще не провели дослідження на людях, безпосередньо вивчаючи, як добавки шовковиці впливають на мікробіоту кишечника.
Більшість наявних доказів отримані на моделях тварин і експериментах in vitro. Порівнювати результати між дослідженнями також важко, тому що порівняно небагато досліджень поєднують біологічні висновки з детальним хімічним аналізом точного протестованого препарату шовковиці.
«Існуючі знахідки є багатообіцяючими, але на даному етапі вони не дозволяють нам підтвердити, що зв’язки, які спостерігаються на експериментальних моделях між препаратами шовковиці, мікробіотою та метаболізмом, також можна побачити у людей», — зазначає професор Преша.
Дослідники кажуть, що клінічні випробування повинні використовувати ретельно описані та стандартизовані препарати шовковиці. Такі дослідження можуть визначити, як різні продукти впливають на кишкову мікробіоту людини, наскільки значний цей вплив і чи призводять вони до вимірної користі для здоров’я.
Ви це знаєте?
Листя і плоди шовковиці мають різний склад. Листя містять серед інших речовин DNJ, який пов’язаний з вуглеводним обміном, тоді як плоди чорної шовковиці особливо багаті антоціанами.
Обробка може змінити біологічні ефекти шовковиці. Навіть препарати з частини рослини можуть відрізнятися залежно від методу екстракції або ферментації.
У експериментальних дослідженнях комбінування сполук іноді давало сильніший ефект, ніж використання їх окремо. У мишей поєднання поліфенолів і полісахаридів з плодів білої шовковиці викликало більш сприятливі зміни в мікробіоті, ніж будь-яка фракція окремо.
Мікробіота кишечника також може сприяти посередництву цих ефектів. В одному експерименті передача мікробіоти від мишей, які отримували шовковицю, до інших тварин була пов’язана з поліпшенням деяких метаболічних розладів.
Найбільше питання без відповіді полягає в тому, чи стосуються ці висновки людей. Жодне дослідження на людях ще не перевіряло, як добавки шовковиці впливають на мікробіоту кишечника.
