Človek in zemlja sta neločljivo povezana. Pestrost življenja v prsti vpliva na rastline, ki v njej rastejo, te pa hranijo nas in milijarde mikroorganizmov v našem črevesju. In tako kot pester naravni ekosistem lažje kljubuje suši, boleznim in drugim pretresom, je tudi pester črevesni mikrobiom odpornejši na motnje.
Ogljik, ki ga rastlina med fotosintezo veže iz zraka, postane del njenega telesa – tudi vlaknin. Teh sami ne moremo prebaviti, zato skoraj nedotaknjene pripotujejo vse do debelega črevesa. Tam delo prevzamejo naši mikrobni sostanovalci: vlaknine fermentirajo in iz njih med drugim ustvarjajo butirat, pomemben vir energije za celice črevesne stene. Ogljik, ki je svojo pot začel v zraku, tako prek rastline in našega krožnika prispe vse do črevesja. Ogljični cikel torej ne poteka le okoli nas – poteka tudi skozi nas.
Prst – rastlina – človek
Rastlina v prsti ni sama – okrog njenih korenin se odvija živahna izmenjava, nekakšna podzemna tržnica. Rastlina skozi korenine v svojo neposredno okolico izloča sladkorje, aminokisline in druge spojine ter z njimi hrani množico mikroorganizmov. Ti ji uslugo vračajo: pomagajo ji priti do hranil, ki bi ji bila sicer težje dostopna – denimo fosforja in nekaterih mikroelementov, določeni mikroorganizmi pa sodelujejo tudi pri preskrbi rastlin z dušikom.
Talni mikroorganizmi vplivajo na dostopnost hranil in presnovo rastline, zato lahko vplivajo tudi na njeno sestavo. Rastlina, ki raste v živih, mikrobno dejavnih tleh, tako ni nujno enaka rastlini, ki je zrasla v biološko osiromašenih tleh, četudi gre za isto vrsto.
Zakaj zemlja ne daje več enakih hranil
Raziskave vse od sredine prejšnjega stoletja kažejo, da pri sadju in zelenjavi skozi desetletja upadajo hranilne snovi, kot so beljakovine, kalcij, fosfor, železo, riboflavin, vitamin C ter številni drugi minerali in vitamini. Današnji pridelki so pogosto večji in obilnejši, vendar večji pridelek ne pomeni nujno tudi več hranil. Če rastlina ustvari več mase, količina mineralov in drugih hranil pa temu ne sledi, se ti preprosto »razredčijo«. Svoje doda še osiromašena prst: manj organske snovi in mikrobne pestrosti pomeni tudi slabše pogoje za oskrbo rastlin z minerali. Zato lahko enak krožnik zelenjave danes vsebuje manj nekaterih hranil kot pred pol stoletja.
V pestrem ekosistemu lahko več različnih vrst opravlja podobne naloge, denimo razgrajuje organsko snov ali sodeluje pri kroženju hranil. Če ena od njih zaradi spremenjenih razmer izgine, lahko njeno delo vsaj deloma prevzamejo druge. Težava nastane, ko se pestrost tako zmanjša, da za določeno nalogo ostane le še peščica vrst. Takrat zmanjka »rezervnih igralcev«, ekosistem pa postane ranljivejši za sušo, vročino, bolezni in druge motnje ter si po njih težje opomore.
Enako pravilo velja v črevesju. Butirat proizvaja več skupin bakterij, med njimi Faecalibacterium, Roseburia, Eubacterium in Anaerostipes. V pestrem mikrobiomu lahko ob antibiotikih ali obdobju slabše prehrane del teh bakterij izgubimo, druge pa njihovo nalogo še naprej opravljajo. Bolj ko je mikrobiom osiromašen, manj je »rezervnih igralcev« in večja je možnost, da bo motena tudi proizvodnja butirata.
Niso pa seveda vsi »igralci« enako pomembni. Obstajajo ključne vrste, ki imajo kljub majhnemu številu velik vpliv na celoten ekosistem. Znan primer so volkovi v nacionalnem parku Yellowstone v ZDA: njihova vrnitev je vplivala na število jelenjadi, to pa na rast obrežnega rastlinja in posledično na širši ekosistem.
Tudi črevesje ima svoje ključne prebivalce. Faecalibacterium prausnitzii je pomemben proizvajalec butirata s protivnetnim delovanjem, njegova manjša zastopanost pa je značilna pri vnetnih črevesnih boleznih. Akkermansia muciniphila pomaga vzdrževati črevesno sluznico, njena manjša zastopanost pa je povezana z debelostjo in presnovnimi motnjami.
Kako daljnosežne so lahko posledice osiromašenja mikrobioma, je pokazala raziskava Sonnenburgove skupine (Nature, 2016). Pri miših, hranjenih s hrano z malo vlakninami, se je mikrobna pestrost zmanjšala. Ko so vlaknine znova uvedli, se nekatere izgubljene vrste niso vrnile. Še bolj presenetljivo je bilo dogajanje skozi generacije: vsak naslednji rod je izgubil še več mikrobne pestrosti. Po štirih generacijah sama vrnitev vlaknin ni več zadoščala – manjkajoče mikrobe so morali ponovno naseliti.
Povezava z imunskim sistemom
Pestrost mikrobioma je tesno povezana tudi z imunskim ravnovesjem. Mikrobni signali, med njimi butirat, sodelujejo pri nastajanju regulatornih T-celic, ki pomagajo preprečevati pretirane imunske odzive in zavirajo vnetne procese. Ko mikrobna pestrost upada, je lahko manj tudi butirata, črevesna pregrada postane ranljivejša, imunsko uravnavanje pa slabše. Posledica zato ni nujno »šibkejši« imunski sistem, temveč sistem, ki se lahko pretirano odziva na nenevarne in manj učinkovito na resnične grožnje. Od tod morda tudi tolikšen porast alergij in slabo odziven imunski sistem ob resnejših okužbah.
Kako obnoviti osiromašen ekosistem
Včasih zgolj uživanje več vlaknin preprosto ne zadošča. Najprej je potrebno povrniti mikrobno pestrost. Posebej priporočljivi so večstopenjsko fermentirani pripravki z raznoliko skupnostjo mikroorganizmov, kjer med fermentacijo nastajajo še organske kisline, encimi, bakteriocini in drugi presnovni produkti. Ti lahko učinkujejo, tudi če se zaužiti mikrobi v črevesju trajno ne naselijo. Drugi korak pa je obnova primernega okolja. Pomembno vlogo ima butirat, ki hrani celice debelega črevesa in podpira črevesno pregrado. Če ga mikrobiom proizvaja premalo, ga je mogoče dodajati od zunaj, vendar mora biti v obliki, ki lahko prispe do debelega črevesa.
In kaj lahko naredimo v vsakdanu? Mikrobiomu in okolju prijaznejši krožnik sta si presenetljivo podobna: pestra rastlinska, sezonska, lokalna in čim manj predelana hrana ter fermentirana živila. Tudi stik s prstjo in rastlinami nas povezuje s pestrim mikrobnim svetom, katerega del smo tudi sami.
Vir:
Sonnenburg ED et al. (2016). Diet-induced extinctions in the gut microbiota compound over generations. Nature, 529, 212–215.
Preberite tudi:
Uglašen mikrobiom je osnova za zdravje in energijo
Vlaknine so zdravilne. Ampak za koga?
Vrt kot bližnjica do boljšega življenja
