İnsan vücudunda en fazla yer kaplayan alanlardan birisi olan, gastrointestinal kanalda kolonize olan bakteri, virüs, mantar, protozoa gibi mikroorganizmalardan oluşan ve organ gibi işlev gören ekosistem “bağırsak mikrobiyotası” olarak adlandırılmaktadır.

    Mikrobiyota gelişimini etkileyen faktörler arasında doğum şekli, annenin mikrobiyotası, anne sütü alımı, bakterilere çevresel maruziyet, antibiyotik/ probiyotik kullanımı ve beslenme bulunmaktadır. Mikrobiyota gelişimi tamamlandıktan sonra da mikrobiyotanın kompozisyonu ve fonksiyonu yine benzer etmenler tarafından etkilenmektedir. Bu  etmenlerin arasında beslenme, mikrobiyotada oluşan birçok değişikliğin sorumlusu olarak görülmektedir.

Anne Sütünün Bağırsak Mikrobiyotasına Etkisi

    Mikrobiyotayı etkileyen ilk diyetsel etmen anne sütü alma durumudur, çünkü bebeklerde bağırsak mikrobiyota oluşumunu etkileyen en önemli etmenlerden birisinin anne sütü olduğu kabul edilmektedir. Anne sütü, prebiyotikler (anne sütü oligosakkaritleri) ve probiyotikleri (Bifidobacterium, Lactobacillus) bir arada içeren sinbiyotik bir besindir.

    Anne sütünde bulunan oligosakkaritler, lizozomlar, laktoferrin, antikorlar ve sitokinlerin bağırsaktaki Bifidobacterium sayısının artırdığı bilinmektedir. Sadece anne sütü alan bebeklerin bağırsaklarındaki Lactococcus düzeylerinin formula ile beslenen bebeklere göre daha düşük olduğu bulunmuştur.Anne sütünden sonra, ek besinlere geçiş sürecinde seçilen besinler ve beslenme modeli mikrobiyotayı şekillendirmektedir. Bu dönemde ayına göre, uygun ve doğru besinlerin tükettirilmesi ile bağırsaktaki bakteri çeşitliliği artmaya ve bakteri kompozisyonu değişmeye başlamaktadır.

Farklı Beslenme Modellerinin Bağırsak Mikrobiyotası Üzerine Etkileri

    Özellikle, batı tarzı beslenme modelinin yaygın olduğu Amerika Birleşik Devletleri ve Avrupa Birliği ülkelerinde yaşayanlar ile Afrika ve Güney Amerika’nın kırsal bölgelerinde yaşayanların mikrobiyotalarında önemli farklılıklar tespit edilmiştir.

Genetik, antibiyotik kullanımı gibi çevresel etmenler birlikte değerlendirildiğinde, bu toplumların mikrobiyotalarındaki farklılığın temel nedeninin beslenme olabileceği önerilmiştir.

    Bu çalışmada, İtalya’nın kentsel bölgelerinde yaşayan çocuklar ile Afrika’da Burkina Faso kırsalında yaşayan çocukların mikrobiyotaları karşılaştırılmıştır. Posa ve bitkisel proteinden zengin diyet ile beslenen Afrikalı çocukların bağırsaklarındaki bakteri zenginliği ve çeşitliliği, hayvansal kaynaklı protein ve yağdan zengin diyetle beslenen İtalyan çocuklarınkinden daha yüksek bulunmuştur.

Diyet Karbonhidratları ve Posa

    Kolonda bulunan bakteriler enerji kaynağı olarak, sindirim kanalının üst kısımlarından sindirilmeden kolona ulaşan besin bileşenlerini kullanmaktadırlar. Kolona sindirilmeden ulaşan karbonhidrat bileşenleri temel olarak nişasta olmayan polisakkaritler, dirençli nişasta ve oligosakkaritlerdir. Sindirilmeden kolona ulaşan karbonhidratların,bakteriler tarafından fermantasyonunu sonucunda ise kısa zincirli yağ asitleri ve gazlar ortaya çıkmaktadır.

    Yapılan çalışmalarda feçeste en çok olarak bulunan kısa zincirli yağ asitlerinin asetat, propiyonat ve bütirat olduğu gösterilmiştir. Bu üç temel kısa zincirli yağ asidi enerji kaynağı olmalarının yanında, antiinflamatuvar, antikarsinojenik ve immünomodülatör etkileri ile  metabolizmada önemli roller oynamaktadır.

    Diyet karbonhidratlarının fermantasyonu sonucu açığa çıkan kısa zincirli yağ asitlerinin olumlu etkilerine bağlı olarak, sindirilmeyen karbonhidratları yüksek posalı diyetler bağırsak mikrobiyotası için fermente edilebilir substrat sağlayarak doğrudan veya dolaylı etkileri ile insan sağlığını geliştirmektedirler

    Diyet posasına  olarak, bazı durumlarda besinlerde bulunan “kullanılabilir (sindirilebilir) karbonhidratların” bir kısmı da sindirimden kaçarak fermente edilebilen substrat sağlayabilmektedir.

Diyet Proteinleri

    Diyet proteinlerinin metabolizmasında kolon mikrobiyotasının proteolitik rol oynadığı uzun zamandır bilinmektedir.

    Russell ve arkadaşları tarafından yapılan çalışmada da, yüksek protein ve düşük karbonhidrat içerikli diyetin bağırsak mikrobiyotasında Roseburia ve Eubacterium rectale düzeylerini düşürdüğü ve feçeste bütirat oranını azalttığı gösterilmiştir. Bağırsak mikrobiyotasının düzenlenmesinde, diyet protein miktarının gereksinmenin üzerine çıkmayacak şekilde sınırlandırılması ve bitkisel protein kaynaklarının da diyete eklenmesi önemlidir.

Diyet Yağları

    Makro besin ögelerinden yağların bağırsak mikrobiyotası üzerine etkilerininde yüksek yağlı diyet tüketiminin mikrobiyal çeşitliliği azalttığı ve Bacteroides, Alistipe ve Bilophila sayılarını artırdığı gösterilmiştir. Yüksek yağlı diyetlerin, düşük yağlı diyetlere kıyasla, fekal kısa zincirli yağ asidi konsantrasyonunu ve Bifidobakteri sayısını önemli oranda düşürdüğü saptanmıştır.

    Mikrobiyotanın düzenlenmesinde, diyetin yağ miktarı kadar, yağın türünün de önemli olduğu öne sürülmüştür.

Diyet Fitokimyasalları

    Bağırsak mikrobiyotası ile ilişkilendirilen fitokimyasalların başında polifenoller gelmektedir. Meyve, sebze, tam tahıl, çay, kahve, kakao gibi çeşitli bitkisel kaynaklı besinlerde yaygın olarak bulunan polifenollerin, farklı etki mekanizmaları ile sağlığı olumlu yönde etkileyebildiği bilinmektedir.

Vitaminler

   Bağırsaktaki bakterilerin K vitamini ve bazı B grubu vitaminlerini (biotin, kobalamin, folat, nikotinik asit, pridoksin, riboflavin, tiamin) sentezleyebilme yeteneğine sahip olduğu bilinmektedir. re K vitamini suplementasyonu yapılmadığında protrombin düzeylerinindüştüğü görülmüştür

    İnsanlarda yapılan bir çalışmada ise, 3-4 hafta düşük K vitaminli diyet alan insanlarda vitamin yetersizliği görülmezken mikrobiyotayı baskılayıcı geniş spektrumlu antibiyotik tedavisi alan kişilerde plazma protrombin düzeylerinde belirgin azalma gösterilmiştir

Prebiyotikler ve Probiyotikler

    Dünya Sağlık Örgütü, seçici olarak fermente olabilen, gastrointestinal mikroorganizmaların kompozisyon ve aktivitesini etkileyerek, bireyin iyi olma hali ve sağlığı üzerinde olumlu etkileri olan besin bileşenlerini prebiyotik olarak tanımlamaktadır. Prebiyotik özellik gösteren diyet bileşenlerinin büyük çoğunluğunun karbonhidrat yapıda olduğu görülmektedir.

    Fruktooligosakkaritler (FOS), inülin ve galaktooligosakkaritler en çok bilinen prebiyotikler olup doğal kaynakları arasında muz, elma, çilek, enginar, kuşkonmaz, soya fasulyesi, tam buğday, arpa, keten tohumu, badem ve ceviz yer almaktadır.

    Probiyotikler ise   konakçı sağlığını olumlu yönde etkileyen canlı mikroorganizmalar olarak tanımlanmaktadır.

    Bir ürünün probiyotik olarak tanımlanma için insan kaynaklı olması, mide asiditesi ve safra asitlerine karşı dirençli olması, sindirim kanalında canlı kalabilmesi, bağırsak epiteline tutunabilmesi, doğal floraya adapte olması, sindirim sisteminde kolonize olabilmesi, antimikrobiyal maddeler salgılayabilmesi (bakteriosin gibi), patojen ve toksik olmaması, konakçı sağlığı üzerinde olumlu etkileri olması ve üretim ve depolama sırasında stabil olması, canlı kalabilmesi gerekmektedir.

    Probiyotiklerin Chron’s hastalığı, ülseratif kolit ve irritabl bağırsak sendromu gibi gastrointestinal sistem hastalıklarındaki tedavi edici etkilerinin yanında obezite gibi pek çok hastalık üzerindeki olumlu etkilerini bağırsaktaki bakteri kompozisyonunu değiştirerek yaptığı kabul edilmektedir.

Mikrobiyota İlişkili Besinler

    Probiyotikler, mikrobiyotanın düzenlemesinde en etkili ajanlar olarak kabul edildikleri için, diyetin mikrobiyota üzerine etkisi incelenirken, en çok ilgi çeken konulardan biri fermente besinlerle alınan mikroorganizmaların mikrobiyota üzerindeki potansiyel etkisidir.

    Yoğurt ve kefir ile yapılan çalışmalarda, probiyotik bakteri içeren ürünlerin tüketiminin Bifidobakterium ve Lactic asit bakteri popülasyonlarını, galaktosidaz aktivitesini ve toplam kısa zincirli yağ asidi konsantrasyonunu artırdığını, Enterobacteria ve Clostridia popülasyonlarını azalttığını göstermiştir

    Fermente besinlerin yanında, prebiyotik özellik gösteren karbonhidrat, posa veya fitokimyasal içeriklerine bağlı olarak bazı spesifik besinlerin tüketimlerinin bağırsak Mikrobiyotası üzerine etkileri incelenmiştir.

    Bu besinler arasında en çok araştırılanlar tam tahıllar, badem ve fıstık gibi yağlı tohumlar, yaban mersini, böğürtlen, elma ve muz gibi meyveler, çay ve kırmızı şarap gibi içeceklerdir.

Sonuç olarak; beslenme ve bağırsak mikrobiyotası arasında karşılıklı ve güçlü bir etkileşim vardır.

    Beslenmenin mikrobiyal çeşitliliği, mikrobiyal taksonomiyi, genetik bilgiyi, gen ekspresyonlarını ve enzim aktivitelerini etkileyerek hem bağırsak mikrobiyota kompozisyonunu, hem de fonksiyonunu etkileyebildiği gösterilmiştir.

    Beslenmenin mikrobiyota üzerine etkilerinin mekanizmasının çözülmesi ve bu konuda öneriler geliştirilebilmesi için ileri çalışmalara gereksinim bulunmaktadır. Mevcut çalışmalardan elde edilen sonuçlar, enerji ve makrobesin ögeleri açısından yeterli ve dengeli beslenmenin öneminin altını çizmektedir. Bunun yanında, diyetin doğal prebiyotik kaynakları olan posa bileşenleri içeren bitkisel kaynaklı besinler ve doğal probiyotik kaynakları olan fermente besinler ile zenginleştirilmesinin yararlı olacağı öngörülmektedir.

Rumeysa Nur Sakar

Kaynakça:

Özdemir A, Büyüktuncer Demirel Z. Beslenme ve Mikrobiyota İlişkisi. J Biotechnol and Strategic Health Res. 2017;1 (Special issue): 25-33.

Neish AS. Microbes in gastrointestinal health and disease. Gastroenterology. 2009;136(1):65-80.

Tilg H, Kaser A. Gut microbiome, obesity, and metabolic dysfunction. The Journal of clinical investigation. 2011;121(6):2126-32.

Guarner F, Khan AG, Garisch J, Eliakim R, Gangl A, Thomson A, et al. World Gastroenterology Organisation Global Guidelines: probiotics and prebiotics October 2011. Journal of clinical gastroenterology. 2012;46(6):468-81. doi: 10.1097/MCG.0b013e3182549092. PubMed PMID: 22688142.