Американские исследователи разработали математическую модель под названием DAMM (Digestion, Absorption, and Microbial Metabolism – «Переваривание, всасывание и микробный метаболизм»), которая позволяет точно оценивать, сколько энергии человек реально получает из пищи. В отличие от традиционных методов, DAMM учитывает активность кишечных микробов, пишет SciTechDaily.

Расчёт энергии меняет подход к похудению

В течение более ста лет диетологи и медики пользовались так называемыми факторами Этвотера, системой, которая рассчитывает калорийность еды на основе содержания белков, жиров и углеводов. Однако этот подход игнорирует ключевой этап пищеварения – работу кишечных микробов, которые перерабатывают клетчатку и другие непереваренные вещества в короткоцепочечные жирные кислоты, которые также усваиваются организмом.

DAMM предлагает принципиально новый подход. Модель отслеживает движение пищи по пищеварительному тракту: сначала оценивает, сколько питательных веществ всасывается в верхних отделах, а затем то, что попадает в толстую кишку, где за работу берутся микробы. Благодаря этому можно определить, какая часть остатков преобразуется в полезные соединения (которые дополнительно всасываются), а что выводится из организма с определёнными видами микроорганизмов (метаногенами).

Для проверки модели исследователи использовали данные клинического исследования, когда здоровые взрослые добровольцы придерживались одной из двух диет: богатой на клетчатку и резистентный крахмал или с низким содержанием этих компонентов.

Было установлено, что короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся в результате микробной ферментации, обеспечивали в среднем около 140 калорий в день, что составляет примерно 7,4% от общей полезной энергии. Около 85% энергии поступало из верхних отделов ЖКТ, а остальные 15% – из нижних, где ключевую роль играют микробы.

Кроме того, модель подтвердила, что диета, богатая клетчаткой, доставляет больше ферментированного материала в толстую кишку, предоставляя микробам дополнительное «топливо» для производства короткоцепочечных жирных кислот. Это согласуется с клиническими наблюдениями, где у участников на такой диете наблюдались более высокие уровни этих соединений в сыворотке крови и кале.

«Что действительно уникально в модели DAMM, это то, что она количественно связывает метаболизм человека с метаболизмом микроорганизмов в толстой кишке», – отметил соавтор исследования профессор Брюс Риттманн.

По мнению учёных, дальнейшее развитие DAMM поможет улучшить понимание механизмов ожирения, диабета и других метаболических расстройств.