Các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Sydney đã phát hiện ra rằng, nguồn nitơ cho vi khuẩn trong ruột đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự tương tác giữa vi khuẩn đường ruột và động vật chủ của chúng.

"Có rất nhiều chế độ ăn uống khác nhau mà được cho là tăng cường sức khỏe đường ruột, và cho đến nay vẫn còn là viêc khó khăn để thiết lập quan hệ nhân quả rõ ràng giữa các loại chế độ ăn uống khác nhau và ảnh hưởng của chúng đến nguồn vi sinh vật của vật chủ. Điều này là bởi vì có rất nhiều yếu tố phức tạp cùng tham gia, bao gồm thành phần thực phẩm, kiểu ăn và nền tảng di truyền," tác giả chính Phó giáo sư Andrew Holmes, từ Trung tâm Charles Perkins, Đại học Sydney, cho biết.

"Nghiên cứu này thực sự đặt nền tảng cho việc lập mô hình trong tương lai bằng cách thiết lập ra các quy tắc cho một mô hình chung về cách chế độ ăn uống định hình hệ sinh thái đường ruột. Lời giải thích đơn giản là khi chúng ta ăn theo cách khuyến khích sự hợp tác giữa chúng ta và vi khuẩn thì chúng ta đạt được một nguồn vi sinh vật tốt, nhưng khi chúng ta ăn theo cách không đòi hỏi sự hợp tác này thì điều này cho phép vi khuẩn làm bất cứ điều gì chúng muốn - và mối nguy hại có thể xảy ra sau đó."

Sự cân bằng của vi khuẩn đường ruột trong nguồn vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong các chức năng như điều chỉnh miễn dịch và sức khỏe tiêu hóa, và có liên quan đến các kết quả sức khỏe khác như bệnh béo phì. Các nghiên cứu trước đây đã xác định được một số kiểu ảnh hưởng của chế độ ăn uống đến nguồn vi sinh vật, nhưng điều này vẫn chưa dẫn đến một mô hình khả thi để giải thích phản ứng của vi khuẩn đối với nhiều kiểu chế độ ăn khác nhau.

Nghiên cứu mới này là nghiên cứu mới nhất trong một loạt nghiên cứu bắt nguồn từ một nghiên cứu chuyên đề, trong đó 25 chế độ ăn uống khác nhau, với lượng protein, cacbohydrate và chất béo khác nhau, đã được thay đổi một cách hệ thống trong 858 con chuột.

Mặc dù các vi khuẩn đường ruột có sự đa dạng rất lớn nhưng có hai mô hình phản ứng chính trong nghiên cứu, cụ thể là các loài vi khuẩn tăng hoặc giảm sự phong phú tùy thuộc vào lượng protein và cacbohydrate hấp thu của con vật.

"Nhu cầu dinh dưỡng lớn nhất cho vi khuẩn đường ruột của chúng ta là cacbon và nitơ trong các loại thực phẩm mà chúng ta ăn. Do cacbohydrate không chứa nitơ nhưng protein thì lại có nên phản ứng của cộng đồng vi khuẩn trong chế độ ăn của động vật chủ bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi tỷ lệ giữa protein và cacbohydrate của chế độ ăn này," Phó giáo sư Holmes cho biết.

"Mô hình này được quan sát thấy trên hầu hết các nhóm vi khuẩn đường ruột nên nó cho thấy rằng, cấu tạo của hệ sinh thái vi sinh vật về cơ bản được định hình bởi nhu cầu tiếp cận nitơ trong môi trường đường ruột."

Mô hình mới của các nhà nghiên cứu cho thấy rằng tuy chế độ ăn nhiều cacbohydrate có khả năng cao nhất trong việc hỗ trợ các tương tác tích cực trong nguồn vi sinh vật nhưng những lợi ích như vậy lại liên quan đến lượng protein hấp thu của vật chủ.

Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, phát hiện mới này sẽ đặt nền móng cho các mô phỏng máy tính chính xác hơn để kiểm tra hàng trăm biến thể chế độ ăn uống khác nhau, góp phần dự đoán tốt hơn các kiểu kết hợp chế độ ăn uống mà dẫn đến sức khỏe đường ruột tối ưu.

"Có rất nhiều cách để đạt được một chế độ ăn uống tốt, và một chế độ ăn tuy giống nhau nhưng hoạt động không giống nhau ở từng người," đồng tác giả Giáo sư Stephen Simpson, cho hay.

"Bước tiếp theo sẽ là xác định các kiểu kết hợp chế độ ăn uống mà thúc đẩy các kết quả tốt nhất cho nguồn vi sinh vật của từng người chúng ta."