Un régime riche en fibres peut modifier considérablement le microbiome intestinal et l’apport en nutriments

Une intervention à court terme dans la consommation quotidienne de fibres peut modifier considérablement le microbiome intestinal et l’apport en nutriments, selon une étude menée par des chercheurs d’Irvine à l’Université de Californie. La recherche a été récemment publiée par l’American Society for Microbiology.

Les fibres alimentaires sont constituées de glucides résistants présents dans les fruits, les légumes et les grains entiers. Les fibres persistent dans notre système de digestion et, bien qu’elles ne soient pas digestibles par les humains, nos bactéries intestinales peuvent métaboliser les fibres en acides gras à chaîne courte et en d’autres sous-produits essentiels à la santé humaine.

À l’heure actuelle, la personne moyenne en Amérique du Nord consomme moins de 50 pour cent des niveaux de fibres alimentaires recommandés en raison de la diminution de la consommation d’aliments à base de plantes, car les aliments transformés se sont généralisés. Un régime alimentaire réduit en fibres préoccupe les responsables de la santé, car une faible consommation de fibres alimentaires peut être associée à des maladies comme le diabète de type II et le cancer du côlon.

De plus, de nouvelles études ont commencé à démontrer comment les changements microbiens intestinaux peuvent avoir un impact indirect sur la santé humaine. Par conséquent, une meilleure compréhension du rôle des fibres alimentaires sur la constitution du microbiote intestinal pourrait fournir des informations sur la gestion des maladies associées au microbiome intestinal.

Le manque d’apport en fibres dans le monde industrialisé affame nos microbes intestinaux, avec des conséquences importantes sur la santé qui peuvent être associées à une augmentation du cancer colorectal, des maladies auto-immunes et même une diminution de l’efficacité des vaccins et de la réponse à l’immunothérapie anticancéreuse. « 

Katrine Whiteson, professeure agrégée de biologie moléculaire et biochimie, Université de Californie, Irvine

Whiteson codirige l’Initiative Microbiome de l’UCI.

Pour déterminer si l’augmentation des fibres alimentaires pendant une courte période pourrait altérer la diversité du microbiome intestinal et la production de métabolites, une équipe de recherche dirigée par les co-directeurs de l’UCI Microbiome Initiative Whiteson et Jennifer Martiny, professeur d’écologie et de biologie évolutive, avec Julia Massimelli Sewall, assistante professeur enseignant, a mis en place une intervention diététique de deux semaines lors d’un cours de biologie de premier cycle à l’UCI.

Les étudiants qui ont participé à l’étude ont reçu 10 repas non transformés riches en fibres chaque semaine pendant deux semaines. Pendant ce temps, ils ont prélevé des échantillons pour suivre leur composition microbienne intestinale avant et après l’intervention. Les étudiants ont également enregistré leurs informations alimentaires sur les macronutriments pour atteindre un objectif de 50 grammes / jour pendant une période d’intervention de deux semaines.

Sewall, l’instructrice du cours, a noté à quel point elle et les élèves aimaient apprendre quels aliments sont enrichis en fibres. «Nous avons été étonnés de constater à quel point les baies de fibres et les avocats sont riches et avons échangé des idées sur la façon de préparer les haricots et les lentilles», a-t-elle déclaré. « Je pense que cette expérience aura un impact à vie sur la façon dont nous regardons tous les étiquettes nutritionnelles. »

Elle a également noté que l’expérience de recherche a motivé les étudiants du cours. «Les élèves sont venus en classe très enthousiastes pour discuter de ce qu’ils avaient mangé et ne pouvaient pas attendre pour analyser les informations de séquençage du microbiome pour tirer des conclusions fondées sur des données. L’étude a eu un impact intéressant et éducatif», a-t-elle ajouté. « Nos recherches sur l’éducation ont montré que l’expérience a accru l’intérêt des élèves pour la science et a accru la conscience de leurs habitudes alimentaires. »

L’étudiant diplômé Andrew Oliver, assistant d’enseignement pour le cours, a encadré les étudiants pendant le processus et leur a conseillé de boire beaucoup d’eau en plus de leur enseigner les méthodes et l’analyse de la microbiologie. «Les élèves ont augmenté leur consommation de fibres en moyenne de 25 grammes par jour, mais la variabilité de l’apport en fibres avant l’intervention était substantielle», a-t-il déclaré. «Quelques élèves ont dû passer de près de zéro à 50 grammes par jour à la fin de l’étude. Nous sommes tous devenus un peu obsédés par la quantité de fibres contenue dans la nourriture que nous mangions.

Après l’intervention, les chercheurs ont comparé la composition bactérienne globale à l’aide du séquençage de l’ADN et mesuré la production d’acides gras à chaîne courte à l’aide de la chromatographie en phase gazeuse. En plus du séquençage, l’équipe a mené des expériences supplémentaires ciblant le dégraisseur de fibres connu, Bifidobacterium.

Les chercheurs ont découvert que l’intervention de deux semaines modifiait considérablement la composition du microbiome intestinal individuel, y compris une augmentation de l’abondance de Bifidobacterium. Cependant, malgré les changements observés dans la composition du microbiome intestinal, ils n’ont pas détecté de changement significatif dans l’abondance de ces acides gras.

«Nous espérons mener des interventions plus longues en matière de fibres alimentaires et étudier comment les fibres peuvent soutenir le microbiome intestinal et promouvoir la santé. À cette époque d’une pandémie, lorsque nous avons besoin de notre santé immunitaire et de réponses vaccinales saines, nous encourageons tout le monde à penser à la diversité des plantes. de leur alimentation et ajoutez des haricots, des baies et des avocats là où ils le peuvent », a déclaré Whiteson.