Xem tiếp phần 4 – phần cuối
3.5.3. Polyphenol
Polyphenol là hợp chất hóa học hữu cơ có trong thực vật. Chúng có trong nhiều loại thực phẩm, bao gồm trái cây, rau, ngũ cốc, trà, cà phê, rượu vang, các loại hạt, hạt giống, gia vị, đậu và dầu. Mặc dù được đặc trưng bởi các đặc điểm cấu trúc phenolic, polyphenol cho thấy sự đa dạng đáng kể về cấu trúc, đây là cơ sở để phân loại chúng thành một số nhóm phụ. Chúng được phân loại dựa trên số lượng vòng phenolic và các thành phần cấu trúc liên kết các vòng này. Các nhóm cấu trúc chính của polyphenol là flavonoid, axit phenolic, lignan và stilbene. Tài liệu chuyên sâu nhấn mạnh tầm quan trọng của polyphenol trong nhiều chức năng sinh học, bao gồm các đặc tính chống viêm, điều hòa miễn dịch, chống ung thư, chống tiểu đường, bảo vệ tim mạch, bảo vệ thần kinh và bảo vệ dạ dày. Polyphenol và các chất chuyển hóa hoạt động của chúng cũng kích thích sản xuất SCFA và axit amin chuỗi nhánh, có thể có lợi trong việc điều trị và phòng ngừa nhiều bệnh khác nhau, đặc biệt là các rối loạn tiêu hóa.
Các khái niệm như khả dụng sinh học và hoạt tính sinh học được sử dụng để đánh giá hiệu quả của polyphenol. Chỉ một tỷ lệ nhỏ polyphenol có thể được hấp thụ trực tiếp ở ruột non. Các polyphenol phức tạp hơn được chuyển hóa ở ruột già bởi hệ vi khuẩn đường ruột, chuyển đổi chúng thành các chất chuyển hóa có trọng lượng phân tử thấp. Các polyphenol phức tạp, không được hấp thụ này đến ruột già có thể ảnh hưởng đến thành phần của hệ vi khuẩn đường ruột, do đó tạo ra tác dụng có lợi cho sức khỏe của vật chủ. Các chất chuyển hóa thứ cấp do quá trình chuyển hóa polyphenol của vi khuẩn tạo ra có thể hoạt động như các phân tử tiền sinh học, có khả năng điều chỉnh sự phát triển của các chủng vi khuẩn cụ thể.
Polyphenol có thể tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột và hoạt động như prebiotic để tăng cường sự phát triển của nhiều chủng vi khuẩn khác nhau, do đó ảnh hưởng tích cực đến thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột. Vì polyphenol không bị tiêu hóa bởi các enzyme tiêu hóa của vật chủ nên chúng có thể đóng vai trò là chất nền cho các vi sinh vật đường ruột. Tính chất này cho phép polyphenol làm tăng đáng kể sự phát triển của các chủng vi khuẩn có lợi cho sức khỏe, chẳng hạn như Bifidobacterium và Lactiplantibacillus, đồng thời ức chế sự phát triển của các loài có hại như Clostridium và Escherichia coli.
Cơ chế mà polyphenol tương tác với hệ vi sinh vật đường ruột vẫn chưa rõ ràng. Tuy nhiên, chúng có thể có cả tác động trực tiếp và gián tiếp. Ví dụ, polyphenol có thể trực tiếp kích thích hoặc ức chế sự phát triển của một số vi khuẩn nhất định. Trong trường hợp kích thích, khả năng kháng thuốc có liên quan chặt chẽ đến khả năng chuyển hóa các hợp chất này của vi khuẩn, trong khi trong trường hợp ức chế, đặc tính kháng khuẩn của các hợp chất này đóng vai trò quan trọng Ngoài ra, polyphenol có thể có nhiều tác dụng tích cực khác nhau, chẳng hạn như chống viêm, chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch, chống ung thư và tác dụng bảo vệ tim mạch . Do đó, việc cung cấp các hợp chất này từ thực phẩm thực vật là điều cần thiết để duy trì trạng thái phi sinh học trong hệ sinh thái đường ruột và sức khỏe tổng thể của cơ thể.
3.5.4. Chất lượng và số lượng chất béo
Chất lượng và số lượng chất béo ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn đường ruột. Chúng bao gồm axit béo bão hòa, axit béo không bão hòa đơn và axit béo không bão hòa đa, được phân loại theo sự hiện diện của liên kết đôi giữa các nguyên tử cacbon. Các sản phẩm từ động vật là nguồn chính của axit béo bão hòa, trong khi axit béo không bão hòa chủ yếu có nguồn gốc từ các sản phẩm thực vật.
Lượng axit béo bão hòa quá mức trong chế độ ăn uống có thể liên quan đến việc giảm Bacteroidetes và tăng Firmicutes và Proteobacteria, như đã quan sát thấy trong một số nghiên cứu trên động vật. Sự thay đổi này có thể dẫn đến rối loạn ở hàng rào ruột. Ngược lại, việc tiêu thụ axit béo không bão hòa đa omega-3 có thể ảnh hưởng đến hệ vi khuẩn đường ruột bằng cách thay đổi thành phần và số lượng của nó, điều chỉnh nồng độ SCFA và thay đổi nồng độ chất trung gian gây viêm. Tiêu thụ nhiều dầu cá, là nguồn chính của axit béo omega-3, có thể làm giảm sự phát triển của Enterobacteria và tăng sự phát triển của Bifidobacteria, do đó có lợi cho hệ vi khuẩn đường ruột. Ngoài ra, axit béo không bão hòa đa omega-3 có thể góp phần làm tăng độ dày của lớp niêm mạc ruột, cải thiện vi môi trường ruột và tăng cường chức năng của hàng rào niêm mạc.
Hơn nữa, axit béo omega-3 có thể làm tăng sản xuất SCFA, có đặc tính chống viêm mạnh và rất cần thiết để duy trì sức khỏe đường ruột. Việc tiêu thụ axit béo không bão hòa đơn, chẳng hạn như dầu ô liu nguyên chất, cũng đã được chứng minh là có tác dụng có lợi, đặc biệt là làm tăng sự đa dạng của hệ vi khuẩn đường ruột. Điều thú vị là loại dầu ô liu này rất giàu polyphenol, có tác dụng tích cực đến hệ vi khuẩn đường ruột. Việc tiêu thụ các sản phẩm giàu axit béo không bão hòa đa omega-3, axit béo không bão hòa và hạn chế axit béo bão hòa có thể có tác dụng có lợi cho hệ vi khuẩn đường ruột.
3.5.5. Đường sucrose và đường fructose
Lượng đường nạp vào quá nhiều ảnh hưởng đáng kể đến hệ vi khuẩn đường ruột, dẫn đến nhiều
Lượng đường nạp vào quá nhiều ảnh hưởng đáng kể đến hệ vi sinh vật đường ruột, dẫn đến nhiều thay đổi liên quan đến sức khỏe. Chế độ ăn nhiều đường, chẳng hạn như sucrose và fructose, có thể làm suy yếu tính thấm của thành ruột và làm thay đổi thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột. Chế độ ăn phương Tây, giàu đường và chất béo, có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột trong vòng một ngày. Ở những cá nhân tuân theo chế độ ăn này, có thể quan sát thấy sự giảm Bacteroides và tăng Firmicute. Ngược lại với chế độ ăn giàu chất xơ, chế độ ăn phương Tây dẫn đến giảm sản xuất SCFA và làm suy yếu hàng rào ruột. Lượng đường nạp vào cao cũng có thể dẫn đến sự gia tăng Proteobacteria. Ngoài ra, nó có thể dẫn đến giảm Prevotella, cũng được quan sát thấy ở những bệnh nhân bị mất ngủ mãn tính.
3.5.6. Tiêu thụ quá nhiều thịt
Tiêu thụ quá nhiều thịt, đặc biệt là thịt đỏ và thịt chế biến nhiều, có thể dẫn đến tăng số lượng Firmicutes và Proteobacteria. Ngoài ra, chế độ ăn nhiều chất béo động vật có thể góp phần làm giảm sản xuất SCFA và lipopolysaccharides, dẫn đến tình trạng viêm toàn thân cấp độ thấp .Sản xuất tối ưu SCFAs trong cơ thể là một yếu tố có thể ảnh hưởng đến chất lượng giấc ngủ. Các axit này có thể ảnh hưởng đến sản xuất TPH1, do đó góp phần làm tăng tổng hợp serotonin. Tiêu thụ nhiều thực phẩm chế biến, bao gồm cả thịt, cũng có thể làm tăng tính thấm của ruột.
3.5.7. Rượu
Tiêu thụ đồ uống có cồn có tác động tiêu cực đến hoạt động của hệ vi sinh vật đường ruột. Việc phụ nữ mang thai tiêu thụ rượu có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vật đường ruột của trẻ sơ sinh. Trong số những trẻ sơ sinh có mẹ uống rượu trong thời kỳ mang thai, người ta đã quan sát thấy sự gia tăng số lượng Megamonas, điều này có thể ảnh hưởng đến quá trình xâm chiếm đường ruột sau này. Tiêu thụ rượu cả mãn tính và cấp tính đều có thể dẫn đến những thay đổi cụ thể trong hệ vi sinh vật đường ruột. Tiêu thụ rượu có thể làm tăng số lượng Actinobacteria và Proteobacteria trong khi làm giảm số lượng Firmicutes. Sử dụng rượu mãn tính có thể dẫn đến giảm Bacteroidetes và tăng Proteobacteria. Ngoài ra, nó có thể dẫn đến những thay đổi tiêu cực trong hàng rào ruột, bao gồm tăng tính thấm của ruột.
4. Tóm tắt
Nghiên cứu chỉ ra rằng ruột và não được kết nối thông qua trục ruột-vi khuẩn đường ruột-não, trong đó vi khuẩn đường ruột ảnh hưởng đến não thông qua các con đường điều hòa miễn dịch, thần kinh nội tiết và dây thần kinh phế vị. Các vi sinh vật xâm chiếm ruột người tạo ra nhiều chất chuyển hóa khác nhau, bao gồm các chất dẫn truyền thần kinh có khả năng ảnh hưởng đến hệ thần kinh. Việc sản xuất các chất chuyển hóa của vi sinh vật diễn ra theo chu kỳ, đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa nhịp sinh học và quá trình trao đổi chất của vật chủ. Bằng chứng bổ sung này cho thấy vi khuẩn đường ruột có ảnh hưởng đáng kể đến cân bằng chuyển hóa và nhịp điệu của cơ thể.
Chất xơ trong chế độ ăn uống được lên men trong ruột kết bởi vi khuẩn đường ruột, dẫn đến sản xuất SCFA. Các nghiên cứu chỉ ra rằng một số chủng vi khuẩn bao gồm Lachnospiraceae UCG004 và Odoribacter, tham gia vào quá trình sản xuất SCFA, góp phần kéo dài thời gian ngủ. SCFA có khả năng ảnh hưởng đến giấc ngủ bằng cách điều chỉnh quá trình tổng hợp GABA và 5-HT. GABA, chất dẫn truyền thần kinh ức chế chính trong hệ thần kinh, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy giấc ngủ bằng cách ức chế các con đường kích thích.
Sản xuất serotonin trong ruột phụ thuộc vào hệ vi khuẩn đường ruột, chế độ ăn uống, hormone truyền tín hiệu của vật chủ và peptide. Hệ vi khuẩn đường ruột có thể đóng vai trò quan trọng trong việc hỗ trợ sản xuất melatonin tối ưu, tác động đáng kể đến quá trình điều hòa giấc ngủ và các chức năng liên quan đến nhịp sinh học khác.
Dinh dưỡng có tác động đáng kể đến hệ vi khuẩn đường ruột. Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần hệ vi khuẩn đường ruột bao gồm chất lượng chế độ ăn, thời gian ăn và tính đều đặn của nó. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng thời gian ăn sớm hơn ảnh hưởng tích cực đến cân bằng chuyển hóa và nhịp sinh học. Hơn nữa, chế độ ăn giàu chất béo lành mạnh, chẳng hạn như axit béo không bão hòa đơn có trong dầu ô liu và axit béo không bão hòa đa omega-3 có trong dầu cá, có thể ảnh hưởng tích cực đến hệ vi khuẩn đường ruột. Ngoài ra, việc tiêu thụ thường xuyên chất xơ trong chế độ ăn uống có trong nhiều sản phẩm thực vật và polyphenol có trong thực vật có thể hỗ trợ sự đa dạng và chức năng của hệ vi khuẩn đường ruột, góp phần vào sức khỏe tổng thể. Do đó, một chế độ ăn cân bằng bao gồm các bữa ăn lành mạnh được ăn thường xuyên, chứa chất béo lành mạnh, chất xơ và polyphenol, là điều cần thiết để duy trì hệ vi khuẩn đường ruột khỏe mạnh và sức khỏe tổng thể, từ đó cải thiện chất lượng giấc ngủ.
5. Kết luận
Ăn nhiều loại thực phẩm giàu chất xơ, polyphenol và axit béo không bão hòa có thể tác động tích cực đến hệ vi sinh đường ruột, có khả năng ảnh hưởng đến giấc ngủ. Các chất chuyển hóa do hệ vi sinh tổng hợp, chẳng hạn như axit béo chuỗi ngắn (SCFA), axit gamma-aminobutyric (GABA), serotonin (5-HT), melatonin và tryptophan, đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các chức năng sinh lý, bao gồm cả điều hòa giấc ngủ. Sự mất cân bằng trong thành phần hệ vi sinh có thể liên quan đến sự khởi phát của các rối loạn giấc ngủ cũng như các tình trạng mãn tính khác, bao gồm béo phì, bệnh tim mạch và rối loạn tâm thần.