Reklama

Bakterie jelitowe szybko ewoluują, by trawić żywność ultraprzetworzoną - nowe odkrycia naukowe

26/12/2025 15:30

Spis treści

Jak bakterie jelitowe dostosowały się do żywności ultraprzetworzonej?
Poziomy transfer genów – klucz do szybkiej adaptacji bakterii jelitowych
Gen maltodekstryny – genetyczny znak czasów żywności przemysłowej
Mechanizmy przenoszenia genów między bakteriami jelitowymi

Bakterie jelitowe w krajach uprzemysłowionych szybko ewoluują, aby lepiej trawić skrobię z żywności ultraprzetworzonej. Mechanizm poziomego transferu genów umożliwia mikroorganizmom szybkie przyswajanie nowych zdolności trawiennych, co świadczy o intensywnym doborze naturalnym w ostatnich dekadach. Dzięki temu mikrobiom dostosowuje się do zmieniającej się diety opartej na produktach przemysłowych – wynika z nowych badań przeprowadzonych przez naukowców z University of California – Los Angeles (UCLA)

Jak bakterie jelitowe dostosowały się do żywności ultraprzetworzonej?

Bakterie jelitowe zyskały zdolność do trawienia skrobi charakterystycznej dla żywności ultraprzetworzonej, co jest efektem szybkiej ewolucji genetycznej. Jak podkreślają badacze z University of California – Los Angeles (UCLA), proces ten różni się znacząco pomiędzy populacjami w krajach uprzemysłowionych i nieprzemysłowych.

W krajach, gdzie dominują produkty przemysłowe, takie jak przekąski czy napoje zawierające maltodekstrynę – syntetyczną skrobię wprowadzoną dopiero w połowie XX wieku – specyficzne warianty genów stały się dominujące u niektórych gatunków bakterii jelitowych.

Reklama

Odkrycie, że zdolność trawienia nowych skrobi jest celem doboru naturalnego u bakterii jelitowych, jest interesujące, ale znaleźliśmy jeszcze silniejszy sygnał, że istnieją różne cele doboru dotyczące wielu genów i wielu gatunków w populacjach uprzemysłowionych i nieprzemysłowych” – mówi doktorant UCLA i pierwszy autor publikacji w „Nature”, Richard Wolff.

Poziomy transfer genów – klucz do szybkiej adaptacji bakterii jelitowych

Badacze wyjaśniają, że niezwykle szybka ewolucja bakterii jelitowych była możliwa dzięki procesowi zwanemu poziomym transferem genów. To mechanizm, w którym bakterie wymieniają się fragmentami DNA, co wcześniej znane było przede wszystkim z badań nad szybkim rozwojem oporności na antybiotyki.

Reklama

Profesor Nandita Garud z UCLA, współautorka badań, opisuje złożoność mikrobiomu:

Na przykład różne szczepy E. coli różniły się od siebie w takim samym stopniu, jak ludzie od szympansów, a mimo to nazywamy je tym samym gatunkiem. Pomimo tej różnorodności, u wielu żywicieli nadal występują wspólne fragmenty DNA – ukryta nić łącząca nasze mikrobiomy.

W ten sposób bakterie adaptują się do zmieniającej się diety gospodarza, przekazując korzystne geny między sobą, co pozwala im efektywniej wykorzystywać nowe składniki pokarmowe.

Reklama

Gen maltodekstryny – genetyczny znak czasów żywności przemysłowej

W szczególności badania wskazały na jeden gen, który stał się niezwykle popularny wyłącznie w populacjach uprzemysłowionych. Odpowiada on za trawienie maltodekstryny, wytwarzanej z kukurydzianej skrobi i stosowanej od lat 60. XX wieku w wielu produktach spożywczych.

Zaobserwowaliśmy sygnał adaptacyjny bardzo wyraźnie, ale nie możemy jeszcze z całą pewnością stwierdzić, czy specjalizuje się on w maltodekstrynie, czy w szerszej klasie pochodnych skrobi. Mogą istnieć etapy pośrednie, w których bakterie adaptują się do różnych źródeł skrobi” — wyjaśnia Richard Wolff. Dodaje, że „istnieje wiele etapów między dietą bogatą w maniok i owoce drzewa chlebowego a dietą bogatą w Hot Cheetosy lub coś podobnego.

Reklama

Mechanizmy przenoszenia genów między bakteriami jelitowymi

Garud podkreśla, że bakterie mogą pobierać DNA ze swojego otoczenia na wiele sposobów. Mogą go dosłownie spożywać, mogą zostać zainfekowane przez wirusy przenoszące geny, lub mogą tworzyć mosty łączące je ze sobą, co umożliwia wymianę materiału genetycznego.

Każda osoba może mieć kilka różnych szczepów E. coli — wskazuje Garud. — Jeśli fragmenty DNA są przekazywane horyzontalnie pomiędzy różnymi szczepami u różnych żywicieli, a te szczepy pozornie są wierne swoim żywicielom, to gdzie się rekombinują? Jak przemieszczają się między osobnikami, aby utrwalić się w całej populacji?” Te pytania stanowią wyzwanie dla dalszych badań nad ewolucją mikrobiomu.

Reklama

Dzięki tym przełomowym badaniom wiemy, że bakterie jelitowe nie tylko odzwierciedlają naszą dietę, ale także błyskawicznie się do niej dostosowują, co ma potencjalne konsekwencje dla zdrowia i rozwoju medycyny żywieniowej. Ewolucja mikrobiomu pod wpływem diety przemysłowej staje się kluczem do zrozumienia, jak nasze ciało radzi sobie z nowoczesnym stylem życia.

Źródło: PAP/MH