Специфическое влияние смеси пищевых волокон на ферментацию в дистальном отделе толстой кишки и метаболическое здоровье у мужчин с нормальной массой тела, но не у мужчин с предиабетом

Введение ацетата — короткоцепочечной жирной кислоты (КЖК) — в дистальный отдел толстой кишки улучшало метаболические показатели у мужчин. Мы предположили, что сочетание быстро- и медленноферментируемых пищевых волокон усилит образование ацетата в дистальном отделе толстой кишки и улучшит метаболическое здоровье. Сначала в исследованиях культивирования in vitro с использованием валидированной модели толстой кишки были отобраны смеси пищевых волокон, обеспечивавшие высокую продукцию ацетата в дистальном отделе толстой кишки. Затем были проведены два рандомизированных перекрёстных исследования с участием мужчин с нормальной массой тела и мужчин с предиабетом, избыточной массой тела или ожирением. В одном исследовании за день до клинического обследования участники получали добавки длинноцепочечного инулина и устойчивого крахмала (INU+RS), инулина (INU) или мальтодекстрина (плацебо, PLA). Во втором исследовании сравнивали бета-глюкан и устойчивый крахмал (BG+RS), бета-глюкан (BG) и плацебо. Во время каждого клинического обследования натощак и после еды оценивали водород в выдыхаемом воздухе, показатели непрямой калориметрии, метаболиты и гормоны плазмы. Кроме того, определяли состав фекальной микробиоты и концентрации КЖК. У мужчин с предиабетом смесь INU+RS повышала концентрацию ацетата в плазме по сравнению с INU или PLA (p < 0,05), но не влияла на метаболические показатели. У мужчин с нормальной массой тела смесь INU+RS по сравнению с PLA повышала концентрацию водорода в выдыхаемом воздухе и уровень бутирата в плазме натощак; это сопровождалось увеличением энергозатрат, окисления углеводов и концентрации PYY, а также снижением постпрандиальной концентрации глюкозы (для всех показателей p < 0,05). У участников с предиабетом смесь BG+RS повышала уровень бутирата в плазме по сравнению с PLA (p < 0,05), но не влияла на другие показатели ферментации и метаболизма ни в одной из групп. Изменения состава фекальной микробиоты, вызванные пищевыми волокнами, были индивидуальными и более выраженными при применении INU+RS, чем BG+RS. Приём INU+RS, но не BG+RS, за день до обследования улучшал метаболические показатели у мужчин с нормальной массой тела, но не у мужчин с предиабетом, что свидетельствует о зависимости эффекта от фенотипа и состава пищевых волокон. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, требуются ли более длительные курсы приёма для достижения положительного влияния на метаболическое здоровье у лиц с предиабетом. Регистрационные номера исследований: NCT03711383 (исследование инулина) и NCT03714646 (исследование бета-глюкана).