Οι θερμίδες που αναγράφονται στις ετικέτες των τροφίμων θεωρούνται συχνά ένας ακριβής δείκτης της ενέργειας που λαμβάνει ο οργανισμός από ένα γεύμα. Ωστόσο, νέα επιστημονικά δεδομένα δείχνουν ότι η πραγματικότητα είναι πιο σύνθετη, καθώς δύο άνθρωποι μπορούν να απορροφήσουν διαφορετική ποσότητα ενέργειας από την ίδια ακριβώς τροφή.
Στο επίκεντρο αυτής της διαφοροποίησης βρίσκεται το μικροβίωμα του εντέρου, δηλαδή τα τρισεκατομμύρια μικρόβια που συμμετέχουν ενεργά στη διαδικασία της πέψης. Ένα νέο μαθηματικό μοντέλο που ανέπτυξαν ερευνητές του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αριζόνα σε συνεργασία με το ερευνητικό ινστιτούτο AdventHealth στη Φλόριντα επιχειρεί να αποτυπώσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο η τροφή μετατρέπεται σε αξιοποιήσιμη ενέργεια.
Το μοντέλο, με την ονομασία DAMM (Digestion, Absorption and Microbial Metabolism), παρακολουθεί την πορεία της τροφής μέσα στο πεπτικό σύστημα, καταγράφοντας τόσο την απορρόφηση θρεπτικών συστατικών από τον οργανισμό όσο και τη συμβολή των μικροβίων του εντέρου στη μεταβολική διαδικασία.
Οι περιορισμοί της κλασικής μέτρησης θερμίδων
Για περισσότερο από έναν αιώνα, ο υπολογισμός των θερμίδων βασίζεται στη μέθοδο Atwater, η οποία εκτιμά την ενεργειακή αξία των τροφίμων με βάση την περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνες, υδατάνθρακες και λιπαρά. Παρότι η μέθοδος αποτελεί το θεμέλιο της σύγχρονης διατροφικής επιστήμης, δεν λαμβάνει υπόψη τη δράση των βακτηρίων του εντέρου.
Τα μικρόβια αυτά έχουν τη δυνατότητα να διασπούν ουσίες που ο ανθρώπινος οργανισμός δεν μπορεί να αφομοιώσει μόνος του, όπως οι φυτικές ίνες. Κατά τη διαδικασία αυτή παράγονται λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου, τα οποία απορροφώνται από τον οργανισμό και προσφέρουν επιπλέον ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, οι θερμίδες που τελικά αξιοποιεί το σώμα ενδέχεται να διαφέρουν από εκείνες που αναγράφονται στη συσκευασία ενός προϊόντος.
Πώς λειτουργεί το DAMM
Το νέο μοντέλο εξετάζει διαδοχικά τα στάδια της πέψης, υπολογίζοντας αρχικά την ενέργεια που απορροφάται στο ανώτερο πεπτικό σύστημα και στη συνέχεια την ενέργεια που προκύπτει από τη δράση του μικροβιώματος στο παχύ έντερο.
Σύμφωνα με τα ευρήματα, περίπου το 85% της αξιοποιήσιμης ενέργειας προέρχεται από το ανώτερο γαστρεντερικό σύστημα, ενώ το υπόλοιπο 15% σχετίζεται με διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο κατώτερο πεπτικό σύστημα. Τα λιπαρά οξέα βραχείας αλύσου συνεισφέρουν κατά μέσο όρο περίπου 140 θερμίδες ημερησίως, ποσοστό που αντιστοιχεί στο 7,4% της συνολικής διαθέσιμης ενέργειας.
Η επίδραση της διατροφής
Η αξιολόγηση του μοντέλου πραγματοποιήθηκε σε ελεγχόμενη διατροφική μελέτη με υγιείς ενήλικες, οι οποίοι ακολούθησαν δύο διαφορετικά διατροφικά πρότυπα. Το πρώτο ήταν πλούσιο σε φυτικές ίνες και ανθεκτικό άμυλο, με λιγότερο επεξεργασμένα τρόφιμα, ενώ το δεύτερο προσομοίαζε μια τυπική δυτικού τύπου διατροφή, με αυξημένη παρουσία επεξεργασμένων προϊόντων και μειωμένη πρόσληψη φυτικών ινών.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι όσοι ακολουθούσαν τη δυτικού τύπου διατροφή απορροφούσαν κατά μέσο όρο 116 περισσότερες θερμίδες ημερησίως σε σύγκριση με όσους κατανάλωναν περισσότερες φυτικές ίνες. Παράλληλα, οι συμμετέχοντες της δεύτερης ομάδας δεν ανέφεραν αυξημένο αίσθημα πείνας, παρά τη χαμηλότερη ενεργειακή απορρόφηση.
Ίδιο φαγητό, διαφορετικό ενεργειακό όφελος
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η ποιότητα και η δομή των τροφίμων επηρεάζουν όχι μόνο την πέψη αλλά και τον τρόπο με τον οποίο το μικροβίωμα συμβάλλει στην εξαγωγή ενέργειας από τις τροφές.
Η σύγκριση του DAMM με τη μέθοδο Atwater έδειξε ότι το νέο μοντέλο αποδίδει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις θερμίδες που απορροφά πραγματικά ο οργανισμός. Επιπλέον, ανέδειξε τη σημαντική συμβολή του μικροβιώματος στην ενεργειακή αξιοποίηση των τροφών, ιδιαίτερα σε διατροφές πλούσιες σε φυτικές ίνες.
Τα ευρήματα ενδέχεται να προσφέρουν νέα δεδομένα για την κατανόηση της παχυσαρκίας, του διαβήτη και άλλων μεταβολικών διαταραχών. Το βασικό συμπέρασμα είναι ότι η ενεργειακή απόδοση ενός γεύματος δεν εξαρτάται αποκλειστικά από το τι τρώμε, αλλά και από τον τρόπο με τον οποίο το προσωπικό μας μικροβίωμα επεξεργάζεται την τροφή. Έτσι, δύο άνθρωποι που καταναλώνουν το ίδιο γεύμα μπορεί τελικά να αποκομίσουν διαφορετική ποσότητα ενέργειας από αυτό.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό PLOS One.