Bisakah Serat Makanan Umum Memicu Respons Seperti Alergi? – Sebuah studi baru-baru ini diterbitkan di Nature menunjukkan bahwa serat makanan inulin dapat mengubah komposisi dan metabolisme mikrobiota usus, menghasilkan respons inflamasi tipe-2, yang biasanya diamati sebagai respons terhadap kondisi pernapasan alergi.
Bisakah Serat Makanan Umum Memicu Respons Seperti Alergi?
associationfornetworkcare – Studi ini mempertanyakan hubungan antara diet, kekebalan, dan prebiotik yang biasanya bermanfaat dalam hal ini, inulin, serat makanan yang biasa digunakan dalam suplemen anti-inflamasi. Mengomentari temuan penelitian ini, Dr. Sarkis Mazmanian, ahli mikrobiologi di California Institute of Technology, mengatakan: “Hasilnya berlawanan dengan intuisi berdasarkan literatur sebelumnya yang menunjukkan sifat anti-inflamasi dari serat makanan, meskipun bagaimana metabolit turunan mikrobiota membentuk kekebalan tipe 2 kemungkinan kompleks dan masih kurang dipahami.”
Baca Juga : Apa yang Terjadi pada Tubuh Anda Ketika Anda Tidak Makan Cukup Serat?
Dr. Mazmanian mengatakan bahwa penelitian ini menawarkan wawasan baru tentang bagaimana serat makanan, bakteri usus, dan sistem kekebalan berinteraksi. “Ekstrapolasi ke manusia, baik dalam hal relevansi biologis atau kemungkinan intervensi, masih terbatas. Namun, penelitian ini memang meningkatkan wawasan baru yang menarik yang akan membutuhkan replikasi dan penelitian lebih lanjut terhadap mekanisme aksi, ”katanya kepada Medical News Today.
Bagaimana serat makanan menjadi prebiotik
Mikrobiota usus memainkan peran penting dalam kesehatan dan penyakit manusia. Mikrobiota usus dapat memodifikasi komponen makanan dan molekul yang diproduksi tubuh, seperti asam empedu, untuk menghasilkan beragam senyawa aktif biologis. Metabolit ini, produk antara atau akhir dari metabolisme bakteri, dapat memengaruhi metabolisme dan kekebalan inang.
Diet dapat mempengaruhi komposisi mikrobioma usus, yang pada gilirannya dapat mempengaruhi produksi metabolit ini. Misalnya, jenis serat makanan tertentu dapat bertindak sebagai prebiotik makanan yang dapat memengaruhi pertumbuhan dan aktivitas mikrobiota usus untuk menghasilkan efek kesehatan yang bermanfaat. Serat makanan prebiotik ini tidak dapat dicerna oleh enzim manusia di usus kecil dan dipecah oleh fermentasi oleh mikroba usus di usus besar.
Fermentasi serat makanan yang tidak tercerna oleh bakteri usus menghasilkan metabolit seperti asam lemak rantai pendek, termasuk asam asetat, asam butirat, dan asam propionat. Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa asam lemak rantai pendek ini dapat memiliki dampak menguntungkan pada metabolisme dan menghasilkan efek anti-inflamasi. Namun, selain asam lemak rantai pendek, pemecahan serat makanan oleh mikrobiota usus juga menghasilkan metabolit lain, termasuk asam amino rantai cabang, indoles, dan asam empedu.
Ada beberapa jenis serat makanan yang berbeda, termasuk inulin, selulosa, dan lignin, dengan masing-masing jenis serat makanan berdampak berbeda pada komposisi mikrobiota usus dan produksi metabolit turunan mikrobiota. Meskipun para peneliti telah meneliti secara ekstensif efek asam lemak rantai pendek pada metabolisme dan sistem kekebalan, efek dari mengonsumsi makanan yang kaya akan jenis serat makanan tertentu pada sistem kekebalan tidak dipahami dengan baik.
Memeriksa efek kesehatan inulin
Dalam penelitian ini, para peneliti memeriksa dampak dari diet yang diperkaya inulin, sejenis serat makanan larut, pada komposisi mikrobiota usus dan peradangan. Inulin adalah karbohidrat penyimpanan di beberapa tanaman dan terdiri dari unit berulang fruktosa. Misalnya, inulin hadir dalam pisang, bawang merah, artichoke, bawang putih, gandum, oat, bawang putih, dan sawi putih.
Inulin tidak dicerna di usus kecil dan merupakan serat prebiotik. Penelitian pada hewan Trusted Source menyarankan bahwa inulin dapat merangsang produksi asam lemak rantai pendek dan meningkatkan metabolisme lipid dan glukosa.
Selain itu, ada bukti yang menunjukkan bahwa suplementasi makanan dengan inulin dapat meningkatkan penurunan berat badan pada manusia. Akibatnya, inulin digunakan sebagai suplemen makanan dan sebagai agen penggembur dalam makanan olahan.
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa inulin dapat meningkatkan kadar sel T pengatur yang dapat menekan respons sistem kekebalan tubuh. Dalam penelitian ini, para peneliti meneliti lebih lanjut dampak inulin pada sistem kekebalan pada tikus.
Bagaimana serat dapat mengubah bakteri usus
Untuk menguji dampak inulin pada mikrobiota usus, para peneliti menggunakan tikus yang dipelihara dengan diet kaya inulin atau diet kontrol kalori yang sesuai selama dua minggu. Diet kaya inulin menyebabkan peningkatan bakteri yang termasuk dalam filum Bacteroidetes dan penurunan bakteri dari filum Firmicutes.
Diet kaya inulin juga menyebabkan perubahan kadar beberapa metabolit turunan mikrobiota dalam serum. Perubahan terbesar pada tikus yang dipertahankan pada diet kaya inulin diamati pada kadar serum asam empedu. Asam empedu, konstituen utama empedu, diproduksi oleh hati dan dapat memfasilitasi pencernaan dan penyerapan lemak di usus kecil.
Setelah disintesis dari kolesterol, asam empedu dikonjugasi dengan asam amino glisin dan taurin di hati. Selama perjalanan ke usus, asam empedu dapat diubah oleh enzim yang diproduksi oleh bakteri usus. Misalnya, enzim hidrolase garam empedu yang disekresikan oleh mikrobiota usus mendekonjugasi asam empedu dari glisin dan taurin di usus kecil. Dalam penelitian ini, para peneliti menemukan peningkatan kadar jenis utama asam empedu tak terkonjugasi, seperti asam kolat, dalam serum.
Respon inflamasi tipe-2
Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa asam empedu dapat memodulasi respon imun. Oleh karena itu, para peneliti meneliti efek inulin pada respon imun. Konsisten dengan penelitian sebelumnya, inulin menghasilkan sedikit peningkatan kadar sel T regulator. Selanjutnya, tikus yang dipelihara dengan diet kaya inulin menunjukkan peningkatan tingkat eosinofil, sejenis sel darah putih, di usus besar dan paru-paru.
Tingkat eosinofil yang meningkat seperti itu adalah karakteristik dari jenis respons imun spesifik yang disebut peradangan tipe-2, yang biasanya diamati pada alergi, asma, dan eksim. Selain itu, inulin juga menyebabkan peningkatan regulasi sel imun dan protein inflamasi yang terlibat dalam memediasi respon inflamasi tipe-2.
Menghubungkan kekebalan dan mikrobiota
Para peneliti kemudian memeriksa peran mikrobiota usus dalam memediasi respon inflamasi tipe-2 yang diinduksi inulin. Mereka menemukan bahwa tikus bebas kuman yaitu tikus yang kekurangan mikrobiota yang dipelihara dengan diet kaya inulin tidak menunjukkan peningkatan kadar eosinofil di usus besar.
Selain itu, tikus bebas kuman yang diinokulasi dengan strain bakteri tunggal dan diberi makan makanan kaya inulin menunjukkan peningkatan kadar asam kolat serum dan memicu respons inflamasi tipe 2. Respon inflamasi tipe-2 yang diinduksi inulin ini dihilangkan pada tikus bebas kuman yang diinokulasi dengan strain bakteri yang sama yang tidak memiliki enzim hidrolase garam empedu fungsional.
Selain itu, pemberian asam kolat secara oral, tetapi bukan asam lemak rantai pendek, selama 2 minggu juga memicu respons inflamasi tipe-2 yang serupa dengan yang diamati dengan inulin.
Data ini menunjukkan bahwa mikrobiota usus diperlukan untuk memediasi efek inulin pada peradangan tipe-2. Selain itu, perlunya enzim hidrolase garam empedu bakteri fungsional untuk memicu respons inflamasi tipe 2 menunjukkan peran penting untuk metabolisme mikroba asam empedu dalam memediasi inflamasi tipe-2 yang diinduksi inulin.
Diet kaya inulin juga menyebabkan perubahan komposisi mikrobiota, peningkatan kadar empedu serum, dan aktivasi respons inflamasi tipe-2 pada tikus bebas kuman yang ditransplantasikan dengan mikrobiota manusia. Efek ini mirip dengan yang diamati pada tikus dengan beragam mikrobiota yang dipertahankan pada diet kaya inulin. Ini menunjukkan bahwa inulin memiliki dampak yang sama pada mikrobiota manusia dan tikus.
Inulin, peradangan, dan alergi
Para peneliti menemukan bahwa konsumsi inulin menyebabkan respons inflamasi tipe-2 yang lebih parah pada tikus yang merespons alergen, seperti tungau debu rumah dan zat aditif makanan papain. Misalnya, paparan tungau debu rumah menghasilkan respons inflamasi tipe-2 yang meningkat di paru-paru dan peningkatan resistensi saluran napas, yang menunjukkan penurunan fungsi paru-paru.
Berbeda dengan efek samping ini, peningkatan respon inflamasi tipe-2 karena inulin memiliki efek perlindungan terhadap cacing parasit, sehingga lebih cepat menghilangkannya. Jadi, meskipun inulin berpotensi memperburuk reaksi alergi pada individu yang rentan, diet kaya inulin belum tentu berdampak negatif pada individu yang sehat.
Penulis studi Dr. Mohammad Arifuzzaman, seorang peneliti postdoctoral di Weill Cornell Medical College, mencatat, “Bisa jadi jalur inflamasi inulin ke tipe-2 ini mewakili respons adaptif dan menguntungkan terhadap infeksi parasit cacing endemik, meskipun efeknya dalam lingkungan yang lebih maju dan bebas cacing lebih kompleks dan sulit diprediksi.”
Apakah inulin buruk bagi Anda?
Molly Rapozo, ahli diet terdaftar, ahli gizi dan pelatih kesehatan otak di Pacific Neuroscience Institute di Pusat Kesehatan Providence Saint John di Santa Monica, CA, mengatakan serat makanan dapat bermanfaat dalam berbagai cara, dan “oleh karena itu efek positifnya tentu saja dapat menggantikan yang negatif.” Namun, dia memperingatkan bahwa diperlukan lebih banyak penelitian, terutama pada manusia.
“Efek inflamasi inulin dalam penelitian ini tidak selalu lebih besar daripada manfaat serat makanan secara keseluruhan, namun, ini adalah kesempatan untuk melihat sumber serat inulin kami,” katanya. Dia juga menyarankan untuk memilih makanan sumber serat prebiotik seperti inulin, daripada memilih makanan dan suplemen yang diproses.