Pola makan rendah serat dapat mengubah mikroba usus dari generasi ke generasi

Pola makan rendah serat dapat menyebabkan perubahan permanen pada populasi bakteri usus, dan perubahan tersebut dapat diturunkan dari generasi ke generasi, menurut penelitian baru.

Dalam percobaan, tikus yang diberi diet rendah serat kehilangan spesies bakteri tertentu di ususnya seiring berjalannya waktu, dan tikus tersebut tidak pulih sepenuhnya bahkan setelah beralih ke diet tinggi serat.

Terlebih lagi, komunitas mikroba yang berkurang, yang disebut mikrobioma, diturunkan dari induk ke keturunannya, dan memburuk seiring berjalannya waktu: Setelah empat generasi tikus mengonsumsi makanan rendah serat, sebagian besar spesies bakteri yang biasanya ditemukan di mikrobioma usus hewan sama sekali tidak ada, demikian temuan para peneliti.

Penelitian yang dipublikasikan pada Rabu (13 Januari) di Majalah alambisa berdampak pada manusia, kata penulis utama studi Erica Sonnenburg, seorang peneliti mikrobioma di Universitas Stanford di California. (5 Cara Bakteri Usus Mempengaruhi Kesehatan Anda)

“Kita semua menerima bahwa kita mewariskan gen manusia kepada anak-anak kita,” kata Sonnenburg kepada Live Science. Namun “kita juga harus mempertimbangkan bahwa anak-anak kita mewarisi kumpulan gen mikroba yang kita wariskan kepada mereka,” tambahnya. “Kita benar-benar perlu memikirkan tentang keputusan pola makan yang diambil suatu generasi, karena keputusan pola makan tersebut dapat secara dramatis mempengaruhi mikrobioma yang kemudian kita wariskan kepada keturunan kita.”

Mitra dalam evolusi

Selama 150.000 tahun, manusia modern awal mungkin mempunyai pola makan tinggi seratkaya akan tanaman mentah, buah-buahan, kacang-kacangan dan biji-bijian, kata Sonnenburg. Namun manusia tidak dapat mencerna serat sendiri—komunitas mikroba berevolusi bersama manusia dan membantu memproses serat di saluran usus.

Banyak hal telah berubah selama 100 tahun terakhir, seiring industrialisasi telah mengarah pada pengembangan makanan cepat saji, makanan olahan tinggi, dan rendah serat. Masyarakat di dunia Barat kini hanya mengonsumsi rata-rata 15 gram serat per hari, yang merupakan sepersepuluh dari serat yang dikonsumsi oleh populasi pemburu-pengumpul modern, kata para peneliti.

Tren menuju pola makan rendah serat telah meningkat dalam 50 hingga 60 tahun terakhir, yang berarti bahwa sekarang tiga hingga empat generasi masyarakat telah tumbuh dengan mengonsumsi makanan rendah serat, kata Sonnenburg.

Mengubah pola makan

Untuk menyelidiki dampak perubahan pola makan ini, Sonnenburg dan rekan-rekannya memelihara sekelompok tikus di lingkungan yang benar-benar bebas kuman sehingga saluran usus mereka bebas dari mikroba. Kemudian mereka mentransplantasikan mikroba dari usus manusia ke usus tikus.

Separuh dari tikus tersebut mengonsumsi makanan berserat tinggi dan kaya akan tumbuhan, sementara separuh lainnya mengonsumsi kibble yang identik dalam hal kandungan protein, lemak, dan kalori, namun hampir tidak mengandung serat.

Dalam beberapa minggu, jumlah total spesies bakteri berbeda pada tikus bebas serat menurun, dan pada lebih dari separuh spesies mikroba, jumlah sel dalam populasi menurun setidaknya 75 persen.

Setelah istirahat selama tujuh minggu dari diet rendah serat, tikus-tikus tersebut dialihkan ke diet tinggi serat. Meskipun sebagian besar spesies mikroba yang awalnya ditemukan di usus kembali, setidaknya sepertiganya tidak pernah kembali ke jumlah semula, kata para peneliti.

Selanjutnya, para ilmuwan membesarkan lebih banyak tikus di lingkungan bebas kuman, di mana mereka hanya terpapar mikroba dari induknya (yang mengonsumsi makanan rendah serat). Setiap generasi keturunan tikus juga mengonsumsi makanan rendah serat.

Setiap generasi memiliki keragaman yang semakin rendah mikroba usus. Pada generasi keempat, tiga dari empat spesies bakteri yang awalnya ditemukan di usus tikus telah hilang. Dan ketika cicit dari tikus asli diberikan kembali diet tinggi serat, sebagian besar mikroba yang hilang tidak pernah muncul kembali. Namun, ketika para ilmuwan memberikan transplantasi tinja pada tikus generasi keempat (di mana peneliti memproses bahan usus dari satu tikus dan menggunakan tabung untuk mengirimkannya ke saluran pencernaan tikus lain), bersama dengan diet tinggi serat, hal itu membantu mikrobioma usus kembali ke keadaan semula, para peneliti menemukan.

Sebaliknya, komunitas mikroba pada kelompok tikus pembanding, yang diberi diet tinggi serat, tidak mengalami perubahan populasi yang dramatis.

Efek jangka panjang

Temuan ini konsisten dengan hasil penelitian lain yang dilakukan pada manusia. Misalnya, pemburu-pengumpul di Papua Nugini, Afrika, dan Amerika Selatan hidup di benua berbeda namun memiliki spesies mikroba yang sama di usus mereka – dan mikroba tersebut tidak ada pada orang yang tinggal di negara maju, kata Sonnenburg. Itu Para pemburu-pengumpul juga memiliki komunitas mikroba usus yang lebih beragam.

Masih belum jelas apakah mikrobioma usus yang rendah keanekaragamannya menimbulkan masalah bagi kesehatan manusia. Tapi studi terikat keanekaragaman mikrobiodiversitas usus yang lebih rendah dalam usus manusia terhadap kondisi seperti alergi, asma dan obesitas. Dan bakteri patogen, seperti Clostridium sulitmemiliki waktu yang lebih mudah untuk mendapatkan pijakan setelah pemberian antibiotik memusnahkan bakteri menguntungkan di usus, kata Sonnenburg.

Jika mikrobioma dengan keanekaragaman rendah menyebabkan masalah kesehatan, dan beralih ke pola makan tinggi serat tidak sepenuhnya menyelesaikan masalah tersebut, salah satu solusi yang mungkin dilakukan adalah dengan melakukan transplantasi tinja dari pemburu-pengumpul atau orang lain yang mengonsumsi makanan tradisional ke orang yang mengonsumsi makanan rendah serat, kata Sonnenburg. Namun, banyak pekerjaan yang harus dilakukan terlebih dahulu untuk memastikan bahwa transplantasi tulang dada akan bermanfaat dan aman, tambahnya.

Sementara itu, pola makan tinggi serat terbukti meningkatkan keanekaragaman mikroba, dan ribuan penelitian menghubungkan pola makan kaya buah-buahan dan sayuran dengan sejumlah manfaat kesehatan. Itu sebabnya makan lebih banyak buah dan sayuran adalah langkah sederhana dan sehat yang bisa dilakukan masyarakat saat ini, kata Sonnenburg.

“Kita adalah organisme gabungan dari bagian tubuh manusia dan bagian mikroba,” kata Sonnenburg. “Merawat organ mikroba yang ada di dalam diri kita mungkin merupakan salah satu hal terbesar yang dapat kita lakukan untuk meningkatkan kesehatan kita.”

Hak Cipta 2016 Ilmu HidupSebuah perusahaan pembelian. Semua hak dilindungi undang-undang. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.