مطالعه‌ای نشان می‌دهد رژیم غذایی کم‌پروتئین، با تقویت میکروبیوم، سوخت‌وساز کالری را ۲۰٪ افزایش می‌دهد

صنعت تناسب اندام دهه‌هاست که یک معادله ساده و به ظاهر نشکن برای سلامت متابولیک تبلیغ می‌کند: پروتئین بیشتری بخورید تا عضله بسازید، که به نوبه خود کالری بیشتری می‌سوزاند. از بدنسازان گرفته تا ورزشکاران معمولی، رژیم‌های غذایی پرپروتئین به استاندارد طلایی بلامنازع برای هر کسی که به دنبال بهینه‌سازی ترکیب بدنی خود است، تبدیل شده‌اند. اما یک کشف مهم، این خرد متعارف را زیر و رو کرده و یک سوئیچ متابولیک پنهان را آشکار ساخته که دقیقاً بر اساس منطق متضاد عمل می‌کند.

مطالعه جدیدی که در نشریه نیچر توسط محققان دانشگاه کیو، مؤسسه برود و سیتی آو هوپ منتشر شده است، نشان می‌دهد که رژیم غذایی کم‌پروتئین می‌تواند سوخت‌وساز روزانه کالری را به طرز چشمگیری افزایش دهد. هنگامی که این رژیم با یک کوکتل خاص از باکتری‌های روده همراه می‌شود، محدود کردن مصرف پروتئین به عنوان یک محرک متابولیک قدرتمند عمل کرده و مصرف انرژی را تا ۲۰ درصد افزایش می‌دهد.[1][2][4]

برای درک اینکه چگونه خوردن پروتئین کمتر می‌تواند کالری بیشتری بسوزاند، بهتر است به نحوه ذخیره انرژی در بدن نگاه کنیم. بیشتر چربی بدن بزرگسالان، چربی سفید است که به عنوان یک ذخیره غیرفعال برای کالری اضافی عمل می‌کند. این چربی بی‌صدا می‌نشیند و منتظر قحطی می‌ماند که در دنیای مدرن به ندرت اتفاق می‌افتد.[3]

در مقابل، چربی بژ و قهوه‌ای، بافت‌های فعال متابولیکی هستند که انرژی را برای تولید گرما می‌سوزانند. در حالی که نوزادان با چربی قهوه‌ای فراوان برای گرم نگه داشتن بدن متولد می‌شوند، بزرگسالان با افزایش سن بیشتر آن را از دست می‌دهند. سال‌هاست که دانشمندان به دنبال راهی مطمئن و ایمن برای تبدیل چربی سفید سرسخت به این چربی بژ سوزاننده کالری بوده‌اند؛ فرآیندی که به عنوان «بژسازی» (Beiging) شناخته می‌شود.[2][3]

محققان کشف کردند که کاهش مصرف پروتئین رژیم غذایی به حدود ۷ تا ۹ درصد از کل کالری، به عنوان یک عامل استرس‌زای محیطی لازم برای تحریک این تبدیل عمل می‌کند. بدن این کمبود خاص درشت‌مغذی را به عنوان سیگنالی برای افزایش مصرف انرژی تفسیر می‌کند. با این حال، رژیم غذایی به تنهایی برای فعال کردن این سوئیچ کاملاً ناکافی است.[1]

هنگامی که موش‌های فاقد میکروب (آنهایی که کاملاً فاقد میکروبیوم روده بودند) با همان رژیم غذایی کم‌پروتئین تغذیه شدند، اثر چربی‌سوزی کاملاً از بین رفت. جادوی متابولیک تنها زمانی اتفاق افتاد که روده توسط یک تیم رله دقیق و هماهنگ از باکتری‌ها پر شده بود.[2][3]

با جداسازی باکتری‌ها از داوطلبان انسانی که به طور طبیعی سطوح بالایی از چربی بژ فعال داشتند، تیم تحقیقاتی چهار سویه خاص را که برای این تبدیل ضروری هستند، شناسایی کردند: Adlercreutzia equolifaciens، یک گونه از Eubacteriaceae، Bilophila sp. و Romboutsia timonensis. بدون این چهار عامل میکروسکوپی، رژیم غذایی کم‌پروتئین هیچ کاری جز محروم کردن بدن از اسیدهای آمینه انجام نمی‌داد.[2]

در صورت وجود، این چهار سویه محیط کم‌پروتئین را حس کرده و یک مسیر بیولوژیکی پیچیده دو مرحله‌ای را آغاز می‌کنند. اول، آنها متابولیسم اسید صفراوی میزبان را تغییر می‌دهند. این اسیدهای صفراوی که توسط میکروب‌ها اصلاح شده‌اند، از طریق جریان خون حرکت کرده و یک گیرنده خاص، معروف به FXR، را روی سطح سلول‌های چربی فعال می‌کنند و آنها را به سمت حالت سوزاندن کالری سوق می‌دهند.[1][4]

به طور همزمان، باکتری‌ها در متابولیسم نیتروژن میکروبی شرکت می‌کنند و آمونیاک تولید می‌کنند که مستقیماً به کبد می‌رود. این امر کبد را تحریک می‌کند تا FGF21 را ترشح کند، یک هورمون متابولیک قدرتمند که مدت‌هاست برای تقویت متابولیسم پایه و بهبود تنظیم گلوکز سیستمیک شناخته شده است.[1][4]

نه اسیدهای صفراوی و نه هورمون FGF21 نمی‌توانند به تنهایی این دگرگونی را هدایت کنند. باکتری‌های روده به عنوان یک تیم رله هماهنگ عمل می‌کنند و هر دو سیگنال را به طور همزمان برای فعال کردن تبدیل چربی بژ ارسال می‌کنند. این یک مثال عالی از عملکرد محور روده-اندام است که ثابت می‌کند میکروبیوم ما فعالانه وعده‌های غذایی ما را تفسیر کرده و آنها را به دستورات هورمونی سیستمیک ترجمه می‌کند.[3]

تأثیر متابولیک حاصل از این فرآیند عمیق است. در حضور این چهار سویه باکتریایی، رژیم غذایی کم‌پروتئین کل مصرف انرژی را تقریباً ۲۰ درصد افزایش داد. برای یک انسان معمولی که روزانه ۲۰۰۰ کالری می‌سوزاند، این معادل سوزاندن ۴۰۰ کالری اضافی صرفاً از طریق تولید گرمای غیرفعال است – تقریباً معادل یک ساعت ورزش قلبی عروقی متوسط.[4]

فراتر از سوزاندن صرف کالری، افراد مورد مطالعه تحمل گلوکز به طور قابل توجهی بهبود یافته، افزایش وزن کلی کمتر و سطوح کلسترول در گردش پایین‌تری را نشان دادند. نکته مهم این است که این مزایا بدون هیچ گونه کاهش قابل اندازه‌گیری در توده عضلانی بدون چربی رخ داد، زیرا به نظر می‌رسد سازگاری‌های هورمونی ناشی از FGF21 به نفع اکسیداسیون چربی و در عین حال حفظ بافت بدون چربی است.[1][2]

برای خوانندگانی که به دنبال به کارگیری این علم هستند، محققان یک هشدار اطمینان‌بخش ارائه می‌دهند: این فراخوانی برای اتخاذ رژیم‌های غذایی شدید و بدون پروتئین نیست. پروتئین یک درشت‌مغذی ضروری باقی می‌ماند، به ویژه برای جمعیت‌های مسن در معرض خطر سارکوپنی (تحلیل عضلانی) یا افرادی که کاهش وزن سریع دارند و نیاز به حفظ عضله دارند.[3]

کاهش بیش از حد مصرف پروتئین بدون تضمین حضور این چهار سویه باکتریایی خاص، خطر تحلیل عضلانی را بدون هیچ یک از مزایای متابولیک به همراه دارد. ارزش واقعی این کشف در خود مکانیسم نهفته است، نه در افراط‌گرایی‌های فوری رژیم غذایی.[4]

در نهایت، این تحقیق راه را برای درمان‌های هدفمند مبتنی بر میکروبیوم باز می‌کند. با درک دقیق اینکه چگونه این چهار سویه باکتریایی سیگنال‌های رژیم غذایی را به عمل متابولیک ترجمه می‌کنند، مداخلات آینده می‌توانند به طور بالقوه اثر بژسازی چربی را با پروبیوتیک‌ها یا داروهای هدفمند تقلید کنند و مزایای متابولیک یک رژیم غذایی کم‌پروتئین را ارائه دهند در حالی که به شما اجازه می‌دهند استیک خود را نیز نگه دارید.[2][4]