Human Gut Microbiota Modulation through Functional Foods

Abstract

El tracte gastrointestinal processa aproximadament 60 tones d'aliments al llarg de la vida. Això, juntament amb tots els microorganismes que el colonitzen (microbiota intestinal), representa una amenaça per la seva integritat. La ciència estudia com modular la microbiota intestinal mitjançant diferents aliments o productes farmacèutics per induir un perfil de microbiota més saludable. Aquestes eines moduladores són principalment prebiòtics i probiòtics, ja que tenen el potencial de millorar la seva composició i funció. Una altra eina són els postbiòtics, definits com a productes metabòlics dels probiòtics, els quals no requereixen bacteris vius per ser administrats a l'hoste i són més estables. Entre ells, els SCFA són els més populars, ja que tenen una àmplia gamma de beneficis per a la salut. El consum de prebiòtics i probiòtics pot promoure la producció de SCFA, destacant la importància d'una dieta saludable i variada. L'abast d'aquest treball es centra en aliments específics, rics en fitoquímics i fibres, i com, mitjançant la modulació de la microbiota intestinal, poden ajudar a combatre i prevenir l'aparició de trastorns metabòlics i obesitat. Els resultats mostren un augment dels nivells de probiòtics després d'un major consum d'aliments basats en plantes. A més, una alta ingestió de fibra promou els bacteris degradadors de fibra, augmentant la producció de SCFA. No obstant això, els efectes d'aquests bacteris incrementats varien segons les espècies i soques específiques i els contextos individuals, pel que és difícil arribar a conclusions finals per a tothom.

El tracto gastrointestinal procesa aproximadamente 60 toneladas de alimentos a lo largo de la vida. Esto, junto con todos los microorganismos que lo colonizan (microbiota intestinal), representa una amenaza para su integridad. La ciencia estudia cómo modular la microbiota intestinal a través de diferentes alimentos o productos farmacéuticos para inducir un perfil de microbiota más saludable. Estas herramientas moduladoras son principalmente prebióticos y probióticos, ya que tienen el potencial de mejorar su composición y función. Otra herramienta son los postbióticos, definidos como productos metabólicos de los probióticos, que no requieren bacterias vivas para ser administrados al huésped y son más estables. Entre ellos, los SCFA (ácidos grasos de cadena corta) son los más populares, ya que tienen una amplia gama de beneficios para la salud. El consumo de prebióticos y probióticos puede promover la producción de SCFA, destacando la importancia de una dieta saludable y variada. El alcance de este trabajo se centra en alimentos específicos, ricos en fitoquímicos y fibras, y cómo, a través de la modulación de la microbiota intestinal, pueden ayudar a combatir y prevenir la aparición de trastornos metabólicos y la obesidad. Los resultados muestran un aumento en los niveles de probióticos después de un mayor consumo de alimentos basados en plantas. Además, una alta ingesta de fibra promueve las bacterias degradadoras de fibra, aumentando la producción de SCFA. Sin embargo, los efectos de estos bacterias incrementadas varían según las especies y cepas específicas y los contextos individuales, por lo que es difícil llegar a conclusiones finales para todos.

The gastrointestinal tract processes around 60 tonnes of food in a lifetime. This, together with all the microorganisms that colonize it (gut microbiota), pose a threat on its integrity. Science studies how to modulate the gut microbiota, through different foods or pharmaceutical products to induce a healthier microbiota profile. These modulatory tools are mainly prebiotics and probiotics, for having the potential to improve its composition and function. Another tool are the postbiotics, defined as metabolic by products of probiotics , which do not require live bacteria to be administered to the host, being more stable. Among them, SCFA s are the most popular ones, having a wide range of health benefits. The consumption of prebiotics and probiotics can promote the production of SCFAs, highlighting the importance of a healthy and varied diet. The scope of this work lies on specific foods, rich in phytochemicals and fibres, and how, through gut microbiota modulation, may help to fight and prevent the onset of metabolic disorders and obesity. The results show increased levels of probiotics following an increased consumption of plan based foods. Furthermore, a high intake of fibre promotes fibre degrading bacteria, increasing the output of SCFAs. However, the effects of these increased bacteria vary depending on the specific species, strains, and individual contexts, therefore it is hard to get final conclusions for everyone.