Przez wiele lat uznawano za pewnik, że ludzki organizm nie może rozkładać celulozy na prostsze związki. Potrafią to krowy, konie, owce czy inne ssaki. Jednak nie my. 

Celuloza wchodzi w skład błonnika, czyli dobroczynnych dla nas słabo przyswajalnych substancji roślinnych. Błonnik reguluje pracę jelit, obniża poziom cholesterolu i stabilizuje poziom cukru. Światowa Organizacja Zdrowia zaleca, żebyśmy codziennie zjadali 25 gramów błonnika. A także 400 gramów warzyw i owoców. 

Można by zapytać: dlaczego błonnik tak dobrze na nas działa, skoro go nie trawimy? W 2003 r. pojawiły się pierwsze przesłanki wskazujące, że tak postawione pytanie nie jest do końca właściwe. Okazało się wówczas, że w naszych jelitach żyją jednak bakterie radzące sobie z błonnikiem. 

W najnowszym numerze prestiżowego czasopisma naukowego „Science” ukazała się praca idąca o krok dalej. Jej autorzy zidentyfikowali w ludzkim mikrobiomie trzy gatunki bakterii potrafiących rozkładać celulozę na prostsze związki. Równocześnie jednak wyszła na jaw niepokojąca rzecz. Współcześni mieszkańcy wielkich miast mają tych bakterii mniej niż ludzie żyjący na wsi, łowcy-zbieracze czy nasi dawni przodkowie.

Jak pień drzewa w basenie

– Przez całą ewolucję człowieka błonnik był podstawą ludzkiej diety – mówi Sarah Moraïs z Ben-Gurion University, główna autorka pracy. – To także kluczowy składnik pokarmu naszych najdalszych przodków należących do naczelnych. Błonnik sprawia, że flora jelitowa pozostaje zdrowa – dodaje.

Moraïs stoi na czele zespołu, który odkrył trzy nowe gatunki bakterii należące do rodzaju Ruminococcus. Posiadają one geny umożliwiające rozkładanie celulozy. A konkretnie – geny odpowiadające za produkcję wyspecjalizowanych białek nazwanych celulosomami. To właśnie one radzą sobie z celulozą.

A nie jest to proste. – Celuloza jest trudna do strawienia, ponieważ jest nierozpuszczalna – wyjaśnia Ed Bayer z Weizmann Institute, współautor pracy. – Błonnik w jelitach jest jak pień drzewa w basenie. Moczy się, ale się nie rozpuszcza. Trawienie celulozy to nie jest łatwe zadanie, niewiele bakterii to potrafi – dodaje badacz.

Jak bakterie rozkładają celulozę

Co dokładnie robią celulosomy? Przyczepiają się do włókien celulozy i rozrywają je na kawałki, tak jakby rozplatały linę na poszczególne nici. Następnie te włókna błonnika są rozcinane na krótsze odcinki. Dzięki temu stają się rozpuszczalne i mogą zostać strawione. Nie tylko przez bakterie Ruminococcus, ale także inne mikroorganizmy wchodzące w skład zdrowej flory jelitowej.

– Podsumowując: celulosomy rozkładają błonnik na cukry, które następnie odżywiają całą jelitową społeczność – tłumaczy Ed Bayer. Tym samym nowo odkryte bakterie są kluczowym elementem zdrowego mikrobiomu.

Jak zwiększyć zdolność trawienia roślin

Skąd te mikroby wzięły się w naszych jelitach? Badania genetyczne sugerują, że nasi przodkowie mogli je „pożyczyć” od krów albo owiec jak efekt uboczny udomowienia tych zwierząt. Szczepy żyjących w naszych jelitach bakterii Ruminococcus okazały się bliżej spokrewnione z bakteriami pochodzącymi od trzody chlewnej niż z mikroorganizmami żyjącymi w jelitach naczelnych. 

Na koniec badacze spostrzegli coś niepokojącego. Dieta bogata w roślinność była typowa dla dawnych społeczności łowców-zbieraczy i mieszkańców wsi. W rezultacie ich flora jelitowa jest bogata w bakterie rozkładające celulozę. Coś przeciwnego jednak naukowcy zaobserwowali u współczesnych mieszkańców dużych przemysłowych miast. Im bakterii Ruminococcus brakuje.

– 200 tys. lat temu w Afryce nasi przodkowie nie mogli złapać lunchu z okienka drive-thru albo zamówić sobie obiadu przez telefon z dostawą do domu – zauważa biolog ewolucyjny William Martin z Heinrich Heine University Düsseldorf. Dzisiaj mamy takie możliwości. A to dziesiątkuje żyjące w naszych jelitach bakterie rozkładające błonnik. I może sprawiać, że nasza zdolność trawienia roślin pogarsza się.

Jak sobie z tym radzić? Jeść więcej błonnika, powtarzają badacze za dietetykami.


Źródła: EurekAlert, Science, Science Alert