توصل باحثون من جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونيخ، بالتعاون مع باحثين من جامعة دريسدن التقنية، إلى اكتشاف جديد يوضح كيف تتعامل  بكتيريا الأمعاء مع المركبات الكيميائية التي تتكون أثناء طهي الأطعمة على درجات حرارة مرتفعة، وهو ما قد يساعد في فهم العلاقة بين النظام الغذائي وصحة الإنسان.

ونشرت نتائج الدراسة في دورية Food Chemistry، حيث سلطت الضوء على تفاعل بكتيريا الأمعاء مع المركبات الناتجة عن تحمير وشواء الأغذية.

تفاعل ميلارد يمنح الطعام نكهته المميزة

يكتسب الخبز المحمص، واللحوم المقلية، والقهوة المحمصة مذاقها المميز ولونها البني نتيجة ما يعرف باسم تفاعل ميلارد، وهو تفاعل كيميائي يحدث عند تسخين الطعام، حيث تتفاعل الأحماض الأمينية مع السكريات لتكوين مركبات جديدة تختلف عن المكونات الطبيعية الأصلية.

وركز الباحثون على أحد هذه المركبات، وهو إن-إبسيلون كربوكسي ميثيل ليسين المعروف اختصارا باسم CML، والذي يتكون بكثرة في الأطعمة التي تتعرض لدرجات حرارة مرتفعة.

لماذا يصل هذا المركب إلى الأمعاء الغليظة؟

على عكس الأحماض الأمينية الطبيعية، لا يمتص الجسم المركبات المعدلة مثل CML بصورة كاملة داخل الأمعاء الدقيقة، ولذلك تنتقل إلى الأمعاء الغليظة، حيث تتفاعل مع ميكروبيوم الأمعاء، وهو مجتمع الكائنات الحية الدقيقة الذي يؤدي دورا مهما في الهضم، وتنظيم المناعة، والحفاظ على الصحة.

إنزيم متعدد المهام داخل بكتيريا الأمعاء

أظهرت الدراسة أن بكتيريا الإشريكية القولونية تستخدم إنزيما يعرف باسم SpeC لتفكيك مركب CML، رغم أن وظيفته الأساسية كانت معروفة سابقا في عمليات حيوية أخرى.

وأوضح الباحثون أن البكتيريا لا تحتاج إلى تطوير إنزيمات جديدة للتعامل مع هذه المركبات، بل تعيد توظيف الإنزيمات الموجودة لديها بطرق مبتكرة.

ولفت الفريق إلى أن إنزيم SpeC لا يقتصر على معالجة مركب CML فقط، بل يستطيع أيضا التعامل مع عدد من الأحماض الأمينية المعدلة كيميائيا، وهو ما يشبه أداة متعددة الاستخدامات.

قدرة تطورية تساعد البكتيريا على التكيف

يرى الباحثون أن هذه الخاصية تمنح البكتيريا قدرة تطورية مهمة، إذ تسمح لها في البداية بالاستفادة من المركبات الغذائية الجديدة. وإذا أصبحت هذه المركبات جزءا دائما من النظام الغذائي، فقد تتطور الإنزيمات تدريجيا لتصبح أكثر كفاءة وتخصصا في معالجتها.

ارتباطات محتملة مع أمراض مزمنة

تشير التحليلات الحاسوبية إلى أن القدرة على تفكيك هذه المركبات منتشرة لدى عدد كبير من بكتيريا الأمعاء البشرية.

كما رصدت الدراسة ارتباطات بين هذه المسارات الحيوية وعدد من الأمراض المرتبطة بالنظام الغذائي ونمط الحياة، من بينها سرطان الأمعاء، ومرض الكبد الدهني، والتهاب الكبد.

ويعتقد الباحثون أن تفكيك مركب CML قد يمنح بعض أنواع البكتيريا ميزة تساعدها على النمو في الأمعاء الملتهبة، مما قد يؤثر في توازن الميكروبيوم.

مركبات جديدة قد تؤثر في التواصل مع الجسم

أظهرت الدراسة أيضا أن عملية تفكيك الأحماض الأمينية المعدلة تنتج مركبات تعرف باسم الأمينات الحيوية، وهي جزيئات يعتقد أنها قد تؤدي دورا في التواصل بين بكتيريا الأمعاء وخلايا الجسم، وهو مجال لا يزال محل دراسة ونقاش بين الباحثين.

أكد الباحثون أن النتائج الحالية لا تثبت وجود علاقة سببية مباشرة بين تناول الأطعمة المصنعة أو المحمرة والإصابة بالأمراض.

إلا أنهم أشاروا إلى أن الدراسة تدعم فرضية وجود ارتباط أوثق مما كان يعتقد سابقا بين الأغذية المعالجة، والعمليات الأيضية التي تقوم بها بكتيريا الأمعاء، والحالة الصحية للإنسان، وهو ما يستدعي إجراء مزيد من الدراسات لفهم هذه العلاقة بصورة أدق.