Γιατί δύο άνθρωποι μπορούν να απορροφούν διαφορετικές θερμίδες από το ίδιο γεύμα

Αυτό επιχειρεί να αποτυπώσει ένα νέο μαθηματικό μοντέλο που ανέπτυξαν ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αριζόνα, σε συνεργασία με το ερευνητικό ινστιτούτο AdventHealth στο Ορλάντο της Φλόριντα, αναφέρει το Earth.com. Το μοντέλο ονομάζεται DAMM, από τις λέξεις Digestion, Absorption και Microbial Metabolism, δηλαδή πέψη, απορρόφηση και μικροβιακός μεταβολισμός. Στόχος του είναι να παρακολουθεί την πορεία της τροφής στο πεπτικό σύστημα για να προσδιορίσει ποια θρεπτικά συστατικά απορροφώνται άμεσα από τον οργανισμό, τι εισέρχεται στο παχύ έντερο και με τι ασχολείται στη συνέχεια το μικροβίωμα του εντέρου.

Τι παραβλέπει η κλασική μέτρηση των θερμίδων

Η παραδοσιακή μέτρηση των θερμίδων βασίζεται εδώ και περισσότερο από έναν αιώνα στη μέθοδο Atwater. Η τεχνική αυτή υπολογίζει την ενεργειακή αξία των τροφίμων με βάση την περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λίπη. Παρότι είναι χρήσιμη, έχει ένα βασικό όριο: δεν λαμβάνει υπόψη τον ρόλο των βακτηρίων του εντέρου, τα οποία διασπούν ουσίες που ο άνθρωπος δεν μπορεί να χωνέψει μόνος του, όπως οι φυτικές ίνες.

Αυτή η μικροβιακή δραστηριότητα μπορεί να αλλάξει το τελικό ενεργειακό ισοζύγιο. Όταν τροφικά υπολείμματα φτάνουν στο παχύ έντερο, τα μικρόβια συνεχίζουν τη διάσπασή τους και παράγουν λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου. Οι ενώσεις αυτές μπορούν να περάσουν στην κυκλοφορία του αίματος και να προσφέρουν επιπλέον ενέργεια στον οργανισμό. Έτσι, οι θερμίδες που αναγράφονται σε μια ετικέτα δεν αντιστοιχούν πάντα ακριβώς στις θερμίδες που τελικά αξιοποιεί το σώμα.

Τι κάνει το μοντέλο DAMM

Το DAMM παρακολουθεί την πορεία της τροφής σε στάδια. Υπολογίζει πρώτα πόση ενέργεια απορροφάται στο ανώτερο πεπτικό σύστημα και στη συνέχεια εξετάζει τι απομένει για το παχύ έντερο, όπου αναλαμβάνει κεντρικό ρόλο η μικροβιακή κοινότητα. Σύμφωνα με το μοντέλο, περίπου το 85% της αξιοποιήσιμης ενέργειας προέρχεται από το ανώτερο γαστρεντερικό σύστημα, ενώ περίπου το 15% από το κατώτερο, όπου δρα κυρίως το μικροβίωμα. Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου συνεισέφεραν κατά μέσο όρο περίπου 140 θερμίδες την ημέρα, δηλαδή περίπου το 7,4% της συνολικής αξιοποιήσιμης ενέργειας.

Το μοντέλο δοκιμάστηκε με δεδομένα από ελεγχόμενη διατροφική μελέτη σε υγιείς ενήλικες. Οι συμμετέχοντες ακολούθησαν δύο διαφορετικά διατροφικά πρότυπα. Το ένα ήταν πλούσιο σε φυτικές ίνες και ανθεκτικό άμυλο, με λιγότερο επεξεργασμένα τρόφιμα και μεγαλύτερα σωματίδια τροφής. Το άλλο έμοιαζε περισσότερο με μια τυπική δυτικού τύπου διατροφή, με λιγότερες φυτικές ίνες και περισσότερα επεξεργασμένα τρόφιμα.

Η σημασία της ποιότητας της τροφής

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όσοι ακολουθούσαν τη δυτικού τύπου διατροφή απορροφούσαν περίπου 116 θερμίδες περισσότερες την ημέρα σε σχέση με όσους έτρωγαν τη διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε φυτικές ίνες. Παρά τη χαμηλότερη απορρόφηση ενέργειας, η ομάδα των φυτικών ινών δεν ανέφερε μεγαλύτερη πείνα.

Το εύρημα δείχνει ότι η ποιότητα και η δομή της τροφής επηρεάζουν όχι μόνο την πέψη, αλλά και το πώς τα μικρόβια του εντέρου συμβάλλουν στην εξαγωγή ενέργειας.

Όταν οι ερευνητές συνέκριναν το DAMM με την παραδοσιακή μέθοδο Atwater, το νέο μοντέλο ταίριαζε καλύτερα με τις θερμίδες που πράγματι απορροφούσαν οι συμμετέχοντες. Αντανακλούσε επίσης τις διαφορές ανάμεσα στις δύο δίαιτες: η διατροφή πλούσια σε φυτικές ίνες έστελνε περισσότερο υλικό στο παχύ έντερο, όπου τα μικρόβια παρήγαν περισσότερα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου, κάτι που επιβεβαιώθηκε και από δείγματα αίματος και κοπράνων.

Ίδιο γεύμα, διαφορετικές θερμίδες

Οι ερευνητές θεωρούν ότι το μοντέλο μπορεί να βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της παχυσαρκίας, του διαβήτη και άλλων μεταβολικών νοσημάτων. Η βασική ιδέα είναι ότι η πέψη δεν εξαρτάται μόνο από το τι τρώει κάποιος, αλλά και από το πώς το δικό του μικροβίωμα επεξεργάζεται την τροφή. Γι’ αυτό δύο άνθρωποι που τρώνε το ίδιο γεύμα μπορεί, στην πράξη, να παίρνουν διαφορετική ποσότητα ενέργειας από αυτό. Η πλήρης μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό PLOS One.