Die gesundheitlichen Vorteile von Tomaten auf Darmmikroben zurückverfolgen

Forscher fanden heraus, dass eine zweiwöchige tomatenreiche Ernährung die Vielfalt der Darmmikroben erhöhte und die Darmbakterien in Richtung eines günstigeren Profils bei jungen Schweinen veränderte.

Nachdem diese Ergebnisse mit einer kurzfristigen Intervention beobachtet wurden, plant das Forschungsteam, mit ähnlichen Studien an Menschen fortzufahren und nach gesundheitsbezogenen Zusammenhängen zwischen Tomaten in der Ernährung und Veränderungen des menschlichen Darmmikrobioms zu suchen – der Gemeinschaft von Mikroorganismen, die im Magen-Darm-Trakt leben Trakt.

„Es ist möglich, dass Tomaten durch ihre Modulation des Darmmikrobioms Vorteile bringen“, sagte Seniorautorin Jessica Cooperstone, Assistenzprofessorin für Gartenbau und Pflanzenwissenschaften sowie Lebensmittelwissenschaften und -technologie an der Ohio State University.

„Allgemeine Ernährungsmuster wurden mit Unterschieden in der Zusammensetzung des Mikrobioms in Verbindung gebracht, aber nahrungsmittelspezifische Auswirkungen wurden nicht sehr genau untersucht“, sagte Cooperstone. „Letztendlich möchten wir beim Menschen herausfinden, welche Rolle diese speziellen Mikroorganismen spielen und wie sie möglicherweise zu möglichen gesundheitlichen Folgen beitragen.“

Die Forschung wird in der Zeitschrift veröffentlicht Mikrobiologisches Spektrum.

Die in der Studie verwendeten Tomaten wurden vom Pflanzenzüchter, Tomatengenetiker und Co-Autor David Francis aus dem Bundesstaat Ohio entwickelt und sind die Art, die typischerweise in Tomatenkonservenprodukten vorkommt.

Zehn kürzlich entwöhnte Kontrollschweine wurden mit einer Standarddiät gefüttert, und 10 Schweine wurden mit der fein abgestimmten Standarddiät gefüttert, so dass 10 % ihres Futters aus einem aus den Tomaten hergestellten gefriergetrockneten Pulver bestanden.

Ballaststoffe, Zucker, Eiweiß, Fett und Kalorien waren bei beiden Diäten identisch. Die Kontroll- und Studienschweinpopulationen lebten getrennt, und die Forscher, die die Studie durchführten, minimierten ihre Zeit, die sie mit den Schweinen verbrachten – eine Reihe von Vorsichtsmaßnahmen, die sicherstellen sollten, dass alle Veränderungen des Mikrobioms, die bei der Studiendiät beobachtet wurden, auf chemische Verbindungen in den Tomaten zurückgeführt werden konnten.

Mikrobielle Gemeinschaften im Darm der Schweine wurden in Kotproben nachgewiesen, die vor Beginn der Studie und dann 7 und 14 Tage nach Einführung des Futters entnommen wurden.

Das Team verwendete eine Technik namens Shotgun-Metagenomik, um die gesamte in den Proben vorhandene mikrobielle DNA zu sequenzieren. Die Ergebnisse zeigten zwei Hauptveränderungen in den Mikrobiomen von Schweinen, die mit der tomatenreichen Ernährung gefüttert wurden – die Diversität der Mikrobenarten in ihren Eingeweiden nahm zu und die Konzentrationen von zwei Arten von Bakterien, die im Mikrobiom von Säugetieren verbreitet sind, verschoben sich zu einem günstigeren Profil.

Es wurde festgestellt, dass dieses höhere Verhältnis der im Mikrobiom vorhandenen Phyla Bacteroidota (früher bekannt als Bacteriodetes) im Vergleich zu Bacillota (früher bekannt als Firmicutes) mit positiven Gesundheitsergebnissen verbunden ist, während andere Studien dieses Verhältnis umgekehrt mit höheren Bacillota in Verbindung gebracht haben im Vergleich zu Bacteroidota, zu Fettleibigkeit.

Tomaten machen etwa 22 % der Gemüseaufnahme in der westlichen Ernährung aus, und frühere Untersuchungen haben den Verzehr von Tomaten mit einem verringerten Risiko für die Entwicklung verschiedener Erkrankungen in Verbindung gebracht, darunter Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einige Krebsarten.

Aber der Einfluss von Tomaten auf das Darmmikrobiom ist immer noch ein Rätsel, und Cooperstone sagte, dass diese Ergebnisse bei Schweinen – deren Magen-Darm-Trakt dem menschlichen GI-System ähnlicher ist als der von Nagetieren – darauf hindeuten, dass es sich lohnt, diesen Weg zu erforschen.

„Dies war unsere erste Untersuchung, wie sich der Tomatenkonsum auf das Mikrobiom auswirken könnte, und wir haben charakterisiert, welche Mikroben vorhanden sind und wie sich ihre relative Häufigkeit durch diese Tomatenintervention verändert hat“, sagte sie.

„Um die Mechanismen wirklich zu verstehen, müssen wir langfristig mehr von dieser Art von Arbeit beim Menschen leisten. Wir wollen auch das komplexe Zusammenspiel verstehen – wie verändert der Verzehr dieser Lebensmittel die Zusammensetzung der vorhandenen Mikroben und wie funktioniert es? was macht das?

„Ein besseres Verständnis könnte zu mehr evidenzbasierten Ernährungsempfehlungen für eine langfristige Gesundheit führen.“

Die Studie wurde von Mallory Goggans geleitet, die 2020 ihren Master-Abschluss in Lebensmittelwissenschaften und -technologie vom Bundesstaat Ohio erhielt. Weitere Co-Autoren sind Emma Bilbrey, Cristian Quiroz-Moreno und Sheila Jacobi vom Bundesstaat Ohio sowie Jasna Kovac von der Penn State University .