Photo: Shutterstock

Konsekvenser af underernæring nedarves

mandag 31 maj 21

Kontakt

Bernard Paul Henrissat
Professor
DTU Bioengineering

Forskningsprojekt om skader på tarmbakterier

Enzymers rolle i fordøjelsen

Bugspytkirtlen udskiller blandt andet de tre enzymer, amylase, protease og lipase, til tyndtarmen. Disse enzymer produceres også i tarmvæggen. Hver af disse enzymer har bestemte bindingssteder, som kaldes receptorer. De hjælper med til at binde de rigtige næringsstoffer til enzymet.

Amylase nedbryder f.eks. kulhydrater som stivelse, der findes i kartofler og pasta, mens de mere komplekse kulhydrater nedbrydes af CAZymes. Proteaser hjælper kroppen med at nedbryde protein i maden, som f.eks. kød, til små byggestene, som så kan bruges til at opbygge og vedligeholde kroppens væv. Og lipaser hjælper kroppen med at nedbryde fedt og olier.
Skader på tarmbakterier forårsaget af underernæring overføres fra mødre til nyfødte og medfører livslange konsekvenser for deres fysiske og intellektuelle udvikling.

Underernæring af spædbørn beskadiger sammensætningen af tarmbakterier, mikrobiomet, og medfører livslange konsekvenser for den fysiske og intellektuelle udvikling af de berørte børn. Ved hjælp af forsøg med svin og mus har professor Bernard Henrissat fra DTU Bioengineering, i samarbejde med Washington University School of Medicine (USA), påvist, at de skader, underernæring forårsager i mikrobiomet og i stofskiftet, overføres fra mødre til nyfødte. Undersøgelsen dokumenterer, hvilke mekanismer i enzymernes nedbrydning af kulhydrater i kosten, der bliver beskadiget af underernæring.

”Vores studie viser, at nyfødte svin, født af søer, der har været udsat for diætbegrænsning under graviditet, er født med vækstdefekter, og at deres tarmbakterier producerer mindre smørsyre, butyrat, og færre enzymer, som nedbryder komplekse kulhydrater. Disse smågrise har sværere ved at fordøje mad, og skaderne på deres mikrobiom forsvinder ikke, når de får en normal diæt,” siger Bernard Henrissat.

Identifikationen af de specifikke enzymer, der var mest påvirket af underernæring, åbner dog mulighed for at reparere mikrobiomer, der er beskadiget af underernæring eller af andre sygdomme.

Klassificering af enzymer

Undersøgelsen er offentliggjort i det anerkendte internationale tidsskrift PNAS og bidrager med en ny analytisk model af de enzymer, der er involveret i nedbrydningen af kulhydrater i dyrs og menneskers kost. I 30 år har Bernard Henrissat opbygget en klassifikation, der gør det muligt at skelne mellem enzymerne i mikrobiomet, der nedbryder komplekse kulhydrater, såkaldte CAZymes. Ved hjælp af tidligere viden om de enkelte enzymers betydning for nedbrydningen af næringsstoffer, kunne forskerne påvise en sammenhæng mellem nyfødte med mindre størrelse og vægt og efterfølgende langsom vækst, og sammensætningen af deres tarmbakterier.

Algoritme for tarmbakterier

Den analytiske model i eksperimentet er baseret på en algoritme, der kan identificere informationsrige CAZymes i et stort antal mikrobiom-relaterede data, der er opsamlet i løbet af dyrenes vækst. Ved at indtaste de mange data i en computermodel og behandle dem i algoritmen var forskerne i stand til at identificere, hvilke grupper af enzymer, der manglede i forsøgsdyrenes omsætning af ernæring.

Bernard Henrissat vurderer, at den analytiske model og klassificering af CAZymes i tarmen kan kaste lys over, hvad der er vigtigt at optimere i kosten til grise, især i ugerne efter fødslen. Forskerne arbejder i nye eksperimenter med at teste, om det er muligt at påvirke mikrobiomet og måske endda reparere skader i mikrobiomet hos dyr og mennesker ved at sammensætte en diæt, der øger forekomsten af visse CAZymes i tarmen og derved forbedrer nedbrydningen af komplekse kulhydrater.

Relaterede Videoer  

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

video thumbnail image

Vis flere