Brânza nu este doar aliment, ci este un stimulent al microbiomului, conform studiilor

Cercetările asupra microbiomului uman evidențiază tot mai mult legătura dintre flora intestinală și sănătatea gazdei: de la degradarea unor carbohidrați nedigerabili, până la rolul în educarea și modularea sistemului imunitar, producerea de vitamine și energie pentru celulele epiteliale sau menținerea integrității barierei intestinale. Factorii care influențează compoziția și funcționalitatea microbiotei umane sunt multipli, însă dieta - în special aportul de alimente fermentate - pare a fi un driver major al acestor procese. Studiul de față se focalizează pe efectele laptelui crud fermentat (brânzeturi) asupra microbiotei intestinale și pe modul în care bacteriile din brânză pot influența compoziția și funcționalitatea acestei flore, cu potențiale beneficii pentru sănătatea umană.
În numeroase produse fermentate, microorganismele (bacterii, drojdii etc.) transformă substraturi alimentare, generând atât caracteristicile senzoriale ale alimentului, cât și compuși bioactivi relevanți pentru sănătatea consumatorului. În cazul brânzeturilor din lapte crud, microflora poate fi mult mai diversă decât în cazul produselor pasteurizate. Studiile anterioare au subliniat că unii microbi din brânză pot supraviețui tranzitului prin tractul gastro-intestinal și pot modulă, cel puțin temporar, compoziția și funcțiile microbiotei intestinale.

Studiul publicat în Applied and Environmental Microbiology a urmărit:

• Efectul băii microbiene reprezentate de bacteriile brânzei asupra compoziției și potențialului funcțional al unui model in vitro ce mimează mediul intestinal uman.
• Eventuala prezență a acestor bacterii în scaunele consumatorilor de brânzeturi, pentru a confirma transferul și potențiala lor contribuție la extinderea diversității și funcționalității microbiomului intestinal uman.

Metodologie principală

• S-a utilizat un mediu de cultură (GESM) care simulează compoziția și condițiile colonului uman (pH, nutrienți, condiții anaerobe). Au fost alese 15 brânzeturi diferite din lapte crud, reprezentând o varietate de profiluri microbiene („High Prevalence Cheese Community State Types” - HPCST).
• După 16 ore de incubație a fiecărei brânzeturi în mediu GESM, s-au realizat:

• Analize metagenomice (DNA shotgun) pentru a identifica specii bacteriene care cresc în acest simulant intestinal.
• Metatranscriptomică (RNAseq) pentru a stabili ce gene și funcții sunt exprimate activ de bacteriile respective.
• Metabolomică (prin LC-HRMS) pentru a observa ce compuși (aminoacizi, SCFA, lipide, etc.) sunt produși sau consumați de microbi.

• Pentru a valida transferul in vivo, s-au luat 3 brânzeturi suplimentare și s-au colectat scaunele mai multor consumatori. S-a aplicat o metodă de „urmărire a tulpinii” în silico și ulterior s-au izolat și secvențiat diverse specii candidate.

Rezultate

Speciile subdominante pot fi mai relevante pentru interacția cu intestinul  

Deși în brânzeturile analizate predominau Streptococcus thermophilus, Lactobacillus paracasei, Lactobacillus delbrueckii, Lactobacillus helveticus, Lactococcus lactis, în condițiile mediului GESM (care imită colonul), aceste bacterii au scăzut în abundență. În schimb, specii mai rar întâlnite în brânzeturi, precum Enterobacter hormaechei, Hafnia paralvei, Bacillus subtilis, Clostridium butyricum, au devenit dominante. Se sugerează că aceste „taxoni minoritari” din brânză ar avea un rol cheie dacă ajung în intestine.

Expresia genică activă relevă funcții potențial benefice  

Analiza metatranscriptomică a evidențiat un set larg de gene implicate în:

• Producerea acizilor grași cu lanț scurt (SCFA)
• Sinteza de vitamine (biotină, folat, riboflavină)
• Conjugarea și detoxifierea acizilor biliari
• Protecție antioxidantă (glutation etc.)
• Sintetizarea anumitor aminoacizi și peptide  

Diferențele de exprimare au condus la definirea a trei profiluri distincte („EXC1, EXC2 și EXC3”). Cu toate că existau variații taxonomice, funcționalitatea metabolică a rămas convergentă: majoritatea brânzeturilor favorizau expresia enzimelor asociate căilor metabolice potențial utile pentru gazdă.

Metabolomică confirmă producția de compuși benefici  

Prin LC-HRMS, s-au detectat ~1.787 semnale metabolice cu log2-diferențe semnificative comparativ cu mediul de control. Dintre acestea, 142 au prezentat pattern-uri comune de creștere sau scădere în toate culturile, incluzând aminoacizi, dipeptide, fenoli, compuși lipidelor etc. Unele EXC-uri au prezentat specificități, precum EXC2 (abundență sporită de acizi grași, aldehide și compuși fenolici). În general, aceste metabolite pot susține ideea că bacteriile din brânză modelează in vitro semnificativ mediul, producând molecule cu rol antiinflamator, antioxidant sau modulări lipidice.

Transmiterea la consumatori: validare cu tulpini izolate  

Pentru a observa dacă aceste bacterii ajung în intestin, s-au luat mostre fecale de la 13 consumatori obișnuiți ai acelorași brânzeturi. Urmărirea (prin secvențiere shotgun și cultivare) a arătat că specii precum Enterococcus durans, Citrobacter braakii, Hafnia paralvei apar, în diferite grade, în probele fecale ale consumatorilor. S-a reușit izolarea și secvențierea unor tulpini, de ex. Hafnia paralvei T10, care confirmă că acest microb trece la om, exprimă gene relevante și contribuie la biosinteza de molecule potențial benefice (SCFA, aminoacizi, etc.).

Concluzii și implicații

• Brânzeturile din lapte crud pot vehicula o varietate bogată de bacterii, multe dintre acestea fiind inițial subdominante, dar care, în mediu intestinal simulant, devin majoritare.  
• Aceste bacterii prezintă capacități metabolice diversificate (sinteză de vitamine, aminoacizi, SCFA, detoxifiere de acizi biliari, etc.) și pot să extindă funcționalitatea microbiomului uman, cu potențiale efecte benefice pentru sănătate.
• Prezența acestor bacterii (ex. Hafnia paralvei) în fecalele consumatorilor confirmă transferul de la brânză la intestin, punând în evidență noțiunea de „bacterii vehiculate alimentar” ce pot modula microbiota umană.
• Strategiile in vitro (prin medii de cultură ce mimează colonul) și multi-omice (metagenomică, metatranscriptomică, metabolomică) pot oferi o imagine mai clară a modului în care aceste produse fermentate modifică ecosistemul intestinal și implicit starea de sănătate a consumatorilor.

Brânzeturile realizate din lapte crud nu doar că îmbunătățesc profilul nutrițional și organoleptic al alimentelor, dar, prin bacteriile vehiculate, pot completa și diversifica funcțional microbiota intestinală a consumatorilor. Această microfloră de tip subdominant din brânzeturi, dacă ajunge să se dezvolte (chiar tranzitoriu) în intestin, poate produce o gamă largă de metaboliți implicați în menținerea sănătății umane. Aceste constatări subliniază importanța alimentelor fermentate în dietă și deschid perspective pentru conceperea unor produse lactate menite să susțină activ echilibrul și diversitatea microbiomului intestinal.