Een onderdeel van de darmflora ‘beslist’ hoeveel calorieën het lichaam opneemt

Uit een nieuw onderzoek blijkt dat een weinig bekend onderdeel van de darmflora, dat methaan produceert, invloed kan hebben op de hoeveelheid calorieën die uit voedsel wordt opgenomen.

Volgens deze studie van Arizona State University (Verenigde Staten) produceert het darmmicrobioom van sommige mensen veel methaan, terwijl dat van anderen heel weinig is. De auteurs ontdekten dat mensen met een darmmicrobioom dat veel methaan produceert, bijzonder goed in staat zijn om extra energie te halen uit een vezelrijk dieet. Dit zou kunnen verklaren waarom elk individu een andere hoeveelheid calorieën binnenkrijgt uit het voedsel dat de dikke darm bereikt.

Onderzoekers wijzen erop dat vezelrijke diëten niet de boosdoener zijn. Mensen nemen over het algemeen meer calorieën op uit een westers dieet met bewerkte voedingsmiddelen, ongeacht de methaanproductie. Met een vezelrijk dieet worden over het algemeen minder calorieën opgenomen, maar de hoeveelheid varieert afhankelijk van de methaanproductie.

Efficiëntere microbiomen

De onderzoekers stellen dat deze resultaten als basis kunnen dienen voor gepersonaliseerde voeding.

"Dit verschil heeft belangrijke implicaties voor voedingsinterventies. Het laat zien dat mensen met hetzelfde dieet verschillend kunnen reageren. Dit komt deels door de samenstelling van hun darmmicrobioom", zegt Blake Dirks, hoofdauteur van de studie en onderzoeker bij het Center for Biodesign for Health through Microbiomes.

Uit het onderzoek, dat werd gepubliceerd in The ISME Journal, bleek dat methaanproducerende microben, methanogenen genaamd, verband houden met een efficiënter microbioom en een betere energieopname uit voedsel.

Een van de belangrijkste functies van het microbioom is het helpen verteren van voedsel. Microben fermenteren vezels tot korteketenvetzuren, die het lichaam als energiebron kan gebruiken. Daarbij produceren ze waterstof. Te veel waterstof stopt hun activiteit, maar andere microben kunnen dit proces gaande houden door waterstof te gebruiken.

Methanogenen zijn waterstofverbruikers. Door waterstof te consumeren, produceren ze methaan. Zij zijn de enige microben die deze chemische verbinding produceren.

"Het menselijk lichaam produceert geen methaan, alleen microben. Daarom suggereren we dat het een biomarker is die de efficiënte microbiële productie van korteketenvetzuren signaleert", aldus Rosy Krajmalnik-Brown, corresponderend auteur van de studie en directeur van het Center for Biodesign for Health through Microbiomes.

Helpt u bij het afvallen

Onderzoek suggereert dat deze microbiële interacties de stofwisseling van het lichaam beïnvloeden. Het team ontdekte dat een verhoogde methaanproductie gepaard ging met een verhoogde productie en opname van korteketenvetzuren in de darmen.

In het experiment gaven de onderzoekers elke deelnemer twee verschillende diëten. Het ene dieet bevatte meer bewerkte voedingsmiddelen en weinig vezels. Het andere dieet was rijk aan onbewerkte voeding en vezels. Beide diëten bevatten dezelfde verhouding koolhydraten, eiwitten en vetten.

"Dit werk benadrukt het belang van samenwerking tussen klinisch-translationele wetenschappers en microbiële ecologen. De combinatie van nauwkeurige energiebalansmetingen met behulp van kamercalorimetrie en de expertise van ASU in microbiële ecologie maakte belangrijke innovaties mogelijk", aldus Karen D. Corbin, co-auteur en onderzoeker bij het instituut.

Lees ook

Gegevens uit bloed- en ontlastingsmonsters maten hoeveel energie de lichamen van de deelnemers uit voedsel opnamen en registreerden de activiteit van hun microben. Het team vergeleek gegevens van mensen met een hoge en lage methaanproductie in hun darmen.

Bij het vezelrijke dieet namen bijna alle deelnemers minder calorieën op dan bij het bewerkte dieet. Maar degenen met darmen die meer methaan produceerden, namen meer calorieën op uit het vezelrijke dieet dan degenen met darmen die minder methaan produceerden.

Volgens de auteurs legt dit onderzoek de basis voor toekomstige medische studies en behandelingen. "De deelnemers aan ons onderzoek waren relatief gezond. Ik denk dat het de moeite waard is om te onderzoeken hoe andere bevolkingsgroepen reageren op dit soort dieet: mensen met obesitas, diabetes of andere gezondheidsproblemen", aldus Dirks.

Hoewel van de deelnemers aan het onderzoek niet werd verwacht dat ze tijdens het experiment zouden afvallen, vielen sommigen wel af tijdens het volgen van het vezelrijke dieet. Het team is nu geïnteresseerd in de invloed van methaanoxiden in het microbioom op een dieet dat bedoeld is om deelnemers te helpen afvallen.

"Je ziet hoe belangrijk het is dat het microbioom gepersonaliseerd is", zegt Krajmalnik-Brown. "Het dieet dat we zo zorgvuldig hebben ontworpen om het microbioom voor dit experiment te verbeteren, had voor iedereen een ander effect, deels omdat het microbioom van sommige mensen meer methaan produceerde dan dat van anderen."