Dieta ketogeniczna a mikrobiota jelitowa

Dieta ketogeniczna a mikrobiota jelitowa to ostatnio bardzo popularny temat. Wielu specjalistów zarzuca diecie ketogenicznej negatywny wpływ na funkcjonowanie przewodu pokarmowego, w tym na skład mikrobioty jelitowej. Niestety określenie, że jakaś konkretna dieta działa na ogół dobrze lub źle na pracę przewodu pokarmowego jest zbyt daleko idące i pozbawione sensu. Dlaczego? Każdy człowiek ma odrębny skład mikrobioty jelitowej, dlatego może w różny sposób reagować na dietę ketogeniczną. Ponadto dobór produktów i rozkład makroskładników również ma niebagatelne znaczenie, a wiemy doskonale, że dieta ketogeniczna u dwóch różnych osób może wyglądać całkowicie odmiennie.

W niniejszym artykule chciałabym przedstawić kilka najnowszych doniesień naukowych na temat wpływu diety ketogenicznej na pracę jelit i skład mikrobioty jelitowej, wyjaśnić jak wiele różnorodnych czynników należy wziąć pod uwagę oceniając wpływ diety na funkcjonowanie przewodu pokarmowego oraz opisać, jak dietą ketogeniczną wesprzeć pracę jelit.

W WIELKIM SKRÓCIE O MIKROBIOCIE

Mikrobiota oznacza zbiór wszystkich drobnoustrojów, czyli bakterii, grzybów, wirusów i archeonów żyjących w danym środowisku, np. przewodzie pokarmowym. Poszczególne układy i części ciała są zasiedlane przez określoną populację drobnoustrojów, które pełnią ważną funkcje ochronną w organizmie ludzkim. Szacuje się, że ludzki mikrobiom stanowi 1-2% masy ciała.

Komórki mikroorganizmów nie tylko wymieniają informację wzajemnie między sobą, lecz także kontaktują się z naszymi własnymi komórkami, dlatego mają ogromny wpływ na wiele procesów biologicznych zachodzących w organizmie. Odgrywają znaczącą rolę w utrzymaniu homeostazy całego organizmu i są niezbędnym elementem wspierającym utrzymanie zdrowia.

Mikrobiota jelitowa zapewnia wiele korzyści fizjologicznych:

• metabolizuje pewnie ksenobiotyki
• fermentuje węglowodany nietrawione przez organizm człowieka (błonnik) oraz syntetyzuje krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA), które pełnią funkcję energetyczną dla komórek jelit oraz przyczyniają się do regulacji ogólnoustrojowej odpowiedzi immunologicznej
• syntetyzuje wolne aminokwasy i niektóre witaminy
• wspomaga trawienie laktozy
• metabolizuje niektóre hormony
• biotransformuje sprzężone kwasy tłuszczowe
• chroni przez kolonizacją przewodu pokarmowego przez patogenne mikroorganizmy
• ochrania nabłonek jelitowy i zapewnia jego ciągłość, oddziałuje na integralność bariery jelitowej
• oddziałuje na odporność miejscową i ogólną
• odgrywa istotną rolę w utrzymaniu równowagi cytokinowej Th1/Th2, wywierając korzystny wpływ na przebieg reakcji zapalnych i alergicznych
• reguluje nastrój i samopoczucie

Wśród mikroorganizmów jelitowych możemy wyróżnić trzy grupy drobnoustrojów:

• pożyteczne (pałeczki z rodzaju Bifidobacterium i Lactobacillus)
• oportunistyczne (pałeczki z rodzaju Bacteroides, Eubacterium i z rodziny Enterobacteriaceae)
• chorobotwórcze (z rodzaju Clostridium, Staphylococcus i Pseudomonas)

U osób zdrowych wszystkie powyższe grupy pozostają w równowadze biologicznej. Natomiast przeciwieństwem stanu prawidłowej mikrobioty jelitowej jest dysbioza jelitowa, związana z brakiem równowagi w składzie mikroorganizmów. Do sygnałów ostrzegawczych, które ,,wysyła’’ nasza mikrobiota jelitowa zalicza się: nadmierne gazy, cuchnące stole, naprzemiennie występujące zaparcia i biegunki, niestrawność, ból brzucha, przewlekłe zmęczenie, zaburzenia nastroju czy osłabioną odporność.

Do najistotniejszych przyczyn niekorzystnych zmian w składzie mikrobioty jelitowej zalicza się:

• stosowanie antybiotyków
• nieprawidłową dietę lub nagłą zmianę sposobu odżywiania
• zmianę funkcjonowania układu odpornościowego (np. pod wpływem stresu czy braku snu)
• siedzący tryb życia

Co należy rozumieć przez nieprawidłową dietę? Typowa dieta zachodnia, czyli wysokoprzetworzona, bogata jednocześnie w węglowodany i tłuszcze oraz uboga w błonnik zaburza mikrobiotę jelitową oraz zmniejsza produkcję krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, przenosząc metabolizm mikrobioty jelitowej na produkcję szkodliwych metabolitów, sprzyjając ekspansji bakterii związanych z przewlekłym stanem zapalnym.

Do chorób powiązanych z zaburzeniami w składzie i równowadze mikrobioty zalicza się:

• IBS
• nowotwory
• alergie i astmę
• zapalenie zatok
• otyłość
• cukrzycę
• autyzm
• choroby autoimmunologiczne: chorobę Leśniowskiego-Crohna, wrzodziejące zapalenie jelita grubego, RZS, stwardnienie rozsiane itd.
• zaburzenia nastroju i osobowości

DIETA KETOGENICZNA A MIKROBIOTA JELITOWA

Niestety istnieje niewiele badań dotyczących wpływu diety ketogenicznej na skład i funkcję mikrobioty jelitowej u ludzi, a wyniki tych badań są sprzeczne. W badaniu na niewielkiej grupie osób z zaburzeniami funkcji poznawczych stosujących śródziemnomorski model diety ketogenicznej, zauważono niewielkie, ale korzystne zmiany w mikrobiocie jelitowej oraz zwiększenie poziomu kwasu masłowego, który ma zbawienny wpływ na funkcjonowanie jelit. Natomiast badanie u dzieci z padaczką po 6 miesięcznym stosowaniu diety ketogenicznej wykazało zmniejszenie różnorodność i bogactwa bakterii jelitowych. Z kolei u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym leczonych dietą ketogeniczną początkowo zaobserwowano drastyczny spadek bogactwa i różnorodności bakterii jelitowych, ale po 12 tygodniach stężenie bakterii zaczęło wracać do wartości wyjściowych, a po 23-24 tygodniach wykazano zmianę mikrobioty w kierunku bardziej korzystnym niż przed rozpoczęciem diety.

W badaniu z udziałem dzieci sprawdzano związek pomiędzy mikrobiotą a padaczką lekooporną u 14 chorych i 30 zdrowych niemowląt. U dzieci ze zdiagnozowaną padaczką stwierdzono zaburzenia równowagi mikrobioty jelitowej przed rozpoczęciem diety ketogenicznej – większą ilość patogennych proteobakterii, które uległy znaczącej redukcji po leczeniu dietą ketogeniczną.

W literaturze naukowej można znaleźć całe mnóstwo informacji na temat negatywnego wpływu tak zwanej diety wysokotłuszczowej na funkcjonowanie przewodu pokarmowego. Należy wziąć pod uwagę fakt, że termin dieta wysokotłuszczowa w wielu publikacjach jest wciąż stosowany zamiennie z terminem ,,dieta zachodnia’’, która z dietą ketogeniczną ma niewiele wspólnego. Ponadto autorzy rzadko wyjaśniają, jak w danym badaniu wyglądała dieta wysokotłuszczowa, a przecież ma to niebagatelne znaczenie w kontekście oceny wpływu danej dieta na mikrobiotę jelitową. De Wit i współpracownicy wykazali, że określony rodzaj kwasów tłuszczowych wpływa na mikrobiotę jelitową w różny sposób, co potwierdzono w nowszych publikacjach – jednonienasycone kwasy tłuszczowe i wielonienasycone kwasy tłuszczowe omega-3 w przeciwieństwie do tłuszczów nasyconych, wpływają korzystnie na mikrobiotę jelitową oraz funkcje jelit.

Dieta ketogeniczna a mikrobiota jelitowa – co należy wziąć pod uwagę?

Tłuszcze

Niektóre badania wskazują, że nadmiar tłuszczów wpływa negatywnie na mikrobiotę jelitową – promuje rozwój prozapalnej mikrobioty oraz zwiększa przepuszczalność nabłonka jelitowego. Szczególnie niekorzystnie wypadają tu tłuszcze nasycone, dlatego dieta ketogeniczna nie powinna opierać się tylko na tego rodzaju kwasach tłuszczowych. Natomiast zarówno jednonienasycone, jaki i wielonienasycone kwasy tłuszczowe (z prawidłowym stosunkiem omega-3 do omega-6) w optymalnej ilości prawdopodobnie działają korzystnie na pracę przewodu pokarmowego i znajdujące się w nim bakterie.

Tłuszcze korzystne dla mikrobioty jelitowej:

• oliwa z oliwek
• olej lniany
• olej z orzechów włoskich
• olej z nasion konopi
• olej z rokitnika
• olej rybi i tłuste ryby np. makrela, łosoś, sardynki, sardele, śledzie
• surowe orzechy np. włoskie, laskowe, migdały
• surowe pestki i nasiona np. słonecznik, pestki dyni, siemię lniane, nasiona chia
• awokado
• olej MCT

Nie chciałabym, żeby ktoś mnie źle zrozumiał – nie mam na myśli całkowitej eliminacji tłuszczów nasyconych z diety, a ich ograniczenie i łączenie z tłuszczami jednonienasyconymi i wielonienasyconymi. Od czasu do czasu można sobie pozwolić na boczek, kiełbaski, kabanosy, smalec itp. Jednak tego typu produkty nie powinny stanowić podstawy diety ketogenicznej. Wielu z moich pacjentów o wiele lepiej czuje się na keto-adaptacji, gdy w diecie jest więcej tłuszczów nasyconych, a u niektórych osób ograniczam je do minimum. Wszystko zależy od kontekstu.

Poza tym szczególną uwagę należy przywiązywać do jakości tłuszczów roślinnych – każdy ze spożywanych olejów musi być tłoczony na zimno, przechowywany w ciemnej butelce, a w niektórych przypadkach w lodówce (np. olej lniany). Oleje zawierające nienasycone kwasy tłuszczowe, które zostaną nasłonecznione lub poddane obróbce termicznej są o wiele bardziej niekorzystne dla naszego zdrowia niż tłuszcze nasycone. Wyjątek stanowi oliwa z oliwek, w której kwasy tłuszczowe są stabilne w wysokiej temperaturze.

Niezwykłe MCT a dieta ketogeniczna i mikrobiota jelitowa

Olej MCT w kontekście mikrobioty jelitowej jest wyjątkowy. Ulega szybkiemu trawieniu, wchłanianiu i metabolizowaniu, stanowi dobre źródło energii bez obciążania przewodu pokarmowego. Najnowsza literatura wskazuje, że tłuszcze MCT wpływają korzystnie na mikrobiotę jelitową ponieważ w porównaniu z innymi kwasami tłuszczowymi, nie wymagają żółci, która ma działanie bakteriobójcze w przewodzie pokarmowym. Ponadto olej MCT ma szereg innych korzystnych właściwości:

• zapobiega endotoksemii
• poprawia integralność bariery jelitowej
• moduluje odpowiedź immunologiczną na LPS
• poprawia wydzielanie jelitowego IgA
• ma działanie antynowotworowe
• przyspiesza keto-adaptację
• pozwala na spożycie większej ilości węglowodanów
• może być stosowany u osób z kacheksją nowotworową, ciężkimi zaburzeniami metabolicznymi oraz po zabiegach operacyjnych

Olej MCT do diety należy wprowadzać zaczynając od małych dawek – 1 łyżeczki na dobę, ponieważ u niektórych osób początkowo może powodować biegunki. Ze względu na mało wyrazisty smak olej można dodawać praktycznie do wszystkiego – sałatek, koktajli, kawy, zupy.

Białko

Fermentacja białek zachodzi w dystalnej części okrężnicy, w wyniku czego powstają metabolity, takie jak związki siarki, N-nitrozowe, fenolowe, indolowe, kwasy organiczne, amoniak i aminy heterocykliczne. Białka stanowią główne źródło azotu dla mikroorganizmów jelitowych, są niezbędne do asymilacji węglowodanów i produkcji SCFA w jelitach. Niestety nadmierne ilości białka zwierzęcego oraz dieta wysokobiałkowa przyczyniają się do wzrostu stężenia szkodliwych metabolitów, co w konsekwencji może grozić rozwojem zapalenia w obrębie jelit. Natomiast badania pokazują, że białko pochodzenia roślinnego wpływa korzystnie zarówno na mikrobiotę jelitową, jak i metabolizm.

Dieta ketogeniczna z założenia nie jest dietą wysokobiałkową, ale jeżeli zapotrzebowanie na białko z różnych przyczyn jest zwiększone, warto poza białkiem zwierzęcym do diety wprowadzić również białko pochodzenia roślinnego np. białko konopne. Bogatym źródłem białka są również orzechy, nasiona, pestki.

Błonnik

Błonnik pokarmowy to chemicznie niejednorodne składniki pochodzące z roślin, a także węglowodany, które nie ulegają trawieniu i wchłanianiu w jelicie cienkim. Natomiast ulegają pełnej lub częściowej fermentacji w jelicie grubym. Przeprowadzone do tej pory badania sugerują, że wzrost spożycia błonnika, oprócz poznanych korzyści fizjologicznych związanych z przewodem pokarmowym, może zmniejszać ryzyko wystąpienia wielu chorób cywilizacyjnych. Mikroorganizmy w jelitach, hydrolizując błonnik, pozyskują energię niezbędną do własnego rozwoju, stymulują system odpornościowy, regulują pracę jelit, wspomagają produkcję witamin (biotyna i witamina K) i hormonów. Produktem ubocznym tego procesu są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe: octowy, propionowy, masłowy. Wchłanianie tych kwasów przez kolonocyty jest dla naszych jelit bardzo korzystne, o czym pisałam na początku artykułu. Warto podkreślić, że β-hydroksymaślan (BHB), czyli jedno z ciał ketonowych, niejako zastępuje funkcję błonnika pokarmowego, ponieważ działa podobnie do kwasu masłowego. Czy jest to dobry argument, żeby nie przejmować się ilością błonnika na diecie ketogenicznej? Absolutnie nie! Wytwarzanie kwasu masłowego nie jest przecież jedyną funkcją mikrobioty jelitowej.

Spożywanie błonnika w ilości przynajmniej 20 g na dobę stanowi krytyczny wyznacznik właściwego funkcjonowania i różnorodności mikrobioty jelitowej, a w konsekwencji całego przewodu pokarmowego. Czy łatwo jest skomponować dietę ketogeniczną z taką ilością błonnika pokarmowego? Niestety nie. Najbardziej problematyczna jest keto-adaptacja. Dlaczego? Dostarczenie 20 g błonnika pokarmowego jedząc 30 g węglowodanów netto jest bardzo trudne, czasami niemożliwe. Na szczęście bardzo pomocy może okazać się błonnik dostarczany z zewnątrz – dodatek łupin babki jajowatej czy babki płesznik w ilości od 5 do 15 g. Dodatek błonnika podczas keto-adaptacji będzie w wspierać mikrobiotę jelit, której nie sprzyjają gwałtowne zmiany sposobu odżywiania , czyli np. przejście z diety typowo zachodniej lub wysookowęglowodanowej na dietę ketogeniczną.

Po okresie keto-adaptacji, gdy poziom ketonów i glukozy jest optymalny, warto zwiększyć poziom węglowodanów i tą ilość optymalizować pod kątem np. aktywności fizycznej. 50-70 g węglowodanów to już taka ilość, przy której uzyskanie minimum 20 g błonnika pokarmowego nie powinno stanowić problemu nawet dla osoby początkującej.

Najlepsze źródła błonnika na diecie ketogenicznej:

• brukselka
• seler
• groszek
• bób
• marchew
• fasolka szparagowa
• czosnek
• cebula
• karczochy

• maliny
• porzeczki
• jeżyny
• awokado

• migdały, mąka migdałowa, masło migdałowe, płatki migdałowe
• wiórki koksowe, mąka kokosowa
• sezam, tahini
• orzechy laskowe, masło z orzechów laskowych
• nasiona słonecznika
• nasiona chia
• siemię lniane
• nasiona konopi, mąka z konopi
• kakao, czekolada > 80% kakao
• cynamon

• łupiny babki jajowatej
• babka płesznik

Polifenole

Polifenole to organiczne związki chemiczne z grupy fenoli, które występują naturalnie w roślinach. Wykazują aktywność przeciwutleniająca dzięki czemu działają antyoksydacyjnie, wpływają na stabilność genetyczną, wspierają detoks, działają antynowotworowo na wielu płaszczyznach.

Polifenole są w niewielkim stopniu wchłaniane w jelicie cienkim – kumulują się głównie w jelicie grubym. Mikrobiota jelitowa z jednej strony odgrywa istotną rolę w przyswajaniu polifenoli oraz ich metabolizowaniu. Z drugiej strony polifenole oddziałują na skład i aktywność mikrobioty jelitowej. Przyczyniają się one do modulacji mikrobioty jelit poprzez wspomaganie wzrostu określonych pożytecznych szczepów bakterii, a jednocześnie wykluczenie określonych bakterii chorobotwórczych. Ze względu na swoje właściwości przyczyniają się do zachowania integralności jelit i homeostazy jelit.

Poszczególne polifenole mogą w różny sposób oddziaływać na bakterie jelitowe. Dla przykładu polifenole z czerwonego wina mogą obniżać poziom patogennych bakterii z rodzaju Clostridium oraz H. pylori, a polifenole z pestek winogron hamują wzrost bakterii Escherichia coli.

Do źródeł polifenoli na diecie ketogenicznej można zaliczyć:

• owoce jagodowe
• cytrusy
• winogrona
• brokuły
• cebula czerwona
• szpinak
• pietruszka nać
• czerwone wino
• oliwa z oliwek
• zielona herbata
• kakao
• kurkuma
• cynamon
• imbir
• orzechy

Sfermentowana żywność

Produkty fermentowane zawierają potencjalnie probiotyczne mikroorganizmy, takie jak bakterie kwasu mlekowego. Badania wykazują, że mikroorganizmy z takiej żywności mogą dotrzeć do przewodu pokarmowego, ale ich obecność jest tam niestety przejściowa. Nie zmienia to jednak faktu, że mogą wykazywać korzyści fizjologiczne w jelitach poprzez konkurowanie z bakteriami chorobotwórczym i wytwarzanie produktów ubocznych fermentacji regulując układ odpornościowy i neurogenny. Ponadto metabolity pochodzące z fermentacji mogą wywierać korzyści zdrowotne. Na przykład bakterie kwasu mlekowego wytwarzają bioaktywne peptydy i poliaminy o potencjalnym wpływie na zdrowie układu sercowo-naczyniowego, odpornościowego i metabolicznego.

Fermentacja może przekształcić niektóre związki w biologicznie czynne metabolity. Na przykład bakterie kwasu mlekowego mogą przekształcać związki fenolowe (takie jak flawonoidy) w biologicznie czynne metabolity. Składniki znajdujące się w sfermentowanej żywności, takie jak prebiotyki i witaminy, mogą również wywierać korzystny wpływ na zdrowie.

Do żywności fermentowanej polecanej na diecie ketogenicznej można zaliczyć:

• kiszone warzywa
• zakwas z buraka
• kefir, szczególnie domowy – wykonany na mleku krowim bądź roślinnym np. mleku kokosowym
• jogurt – również polecam domowy, komercyjne mają znikomą ilość bakterii
• prawdopodobnie również parmezan

Słodziki

Aspartam, acesulfam K oraz sukraloza to słodziki, które bardzo niekorzystnie wpływają na funkcję jelit i mikrobiotę jelitową. Ksylitol i erytrytol są prawdopodobnie bezpieczne dla organizmu człowieka, a niektóre badania wskazują, że mogą zwiększać poziom bakterii z rodzaju Bifidobacterium. Niemniej jednak ksylitol i erytrytol u niektórych osób zaburzają pracę jelit, a w dużej ilości mogą powodować bóle brzucha i biegunki.

DIETA KETOGENICZNA A MIKROBIOTA JELITOWA – PODSUMOWANIE

Ze względu na dużą zmienność składu mikrobioty wśród ludzi, w rzeczywistości trudno jest określić, w jaki sposób różnorodność bakterii jelitowych może zmienić się w odniesieniu do określonego wzorca żywieniowego, a w tym przypadku diety ketogenicznej. Z tego względu badania naukowe dotyczące tego tematu są sprzeczne.

Jeżeli stosując dietę ketogeniczną zależy nam na poprawie stanu zdrowia i dbaniu o pracę przewodu pokarmowego warto zastosować się do poniższych zaleceń:

• zadbaj o różnorodność diety
• wprowadź do diety olej MCT
• zadbaj o odpowiedni stosunek kwasów omega-3 do omega-6
• zmniejsz spożycie tłuszczów nasyconych, a zwiększ jednonienasyconych
• wprowadź do diety roślinne źródła białka
• spożywaj minimum 20 g błonnika pokarmowego
• wprowadź do diety żywność fermentowaną
• unikaj sztucznych słodzików
• wprowadź do diety produkty bogate w polifenole

Poza tym co wkładamy do ust, pozytywny wpływ na mikrobiotę jelitową mają okresowe posty, czyli na przykład IF oraz aktywność fizyczna.

Niestety w przypadku niektórych chorób przewodu pokarmowego powyższe zalecenia mogą się absolutnie nie sprawdzić. Takie osoby chcąc przejść na dietę ketogeniczną będą wymagały podejścia indywidualnego. Jeżeli rozpoczynając dietę ketogeniczną występują objawy dysbiozy warto przede wszystkim skupić się na wykluczeniu produktów, które powodują dolegliwości z przewodu pokarmowego, wspomaganiu funkcji trawiennych, dobranej probiotykoterapii czy nawodnieniu.

Zdaję sobie sprawę, że dla osób, które samodzielnie komponują swój jadłospis, zbilansowanie diety pod kątem optymalnej ilości błonnika może być trudne. Z tego powodu przygotowałam 1-dniowy darmowy jadłospis do pobrania, w którym ilość błonnika to aż 27 gram przy 39 gramach węglowodanów netto. 🙂 POBIERZ JADŁOSPIS

Bibliografia:

1. Rial S.A. i in. 2016. Gut microbiota and metabolic health: the potential beneficial effects of a medium chain triglyceride diet in obese individuals. Nutrients, 8(5):281.
2. Cândido F.G. i in. 2018. Impact of dietary fat on gut microbiota and low-grade systemic inflammation: mechanisms and clinical implications on obesity. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 69(2):125-143.
3. N. de Wit i in. 2012. Saturated fat stimulates obesity and hepatic steatosis and affects gut microbiota composition by an enhanced overflow of dietary fat to the distal intestine. American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology, 303(5):G589-599.
4. Nagpal R. i in. 2019. Modified Mediterranean-ketogenic diet modulates gut microbiome and short-chain fatty acids in association with Alzheimer’s disease markers in subjects with mild cognitive impairment. EbioMedicine, 47:529–542.
5. Zhang Y. i in. 2018. Altered gut microbiome composition in children with refractory epilepsy after ketogenic diet. Epilepsy Research, 145:163-168.
6. Zinöcker M.K. i Lindseth I.A. 2018. The western diet-microbiome-host interaction and its role in metabolic disease. Nutrients, 10(3):365.
7. Duan Y. i in. 2018. Inflammatory links between high fat diets and diseases. Frontiers in immunology, 9:2649.
8. Swidsinski A. i in. 2017. Reduced mass and diversity of the colonic microbiome in patients with multiple sclerosis and their improvement with ketogenic diet. Frontiers in Microbiology, 8:1141.
9. Yuan W. i in. 2021. A multiphase dietetic protocol incorporating an improved ketogenic diet enhances weight loss and alters the gut microbiome of obese people. International Journal of Food Sciences and Nutrition, 6;1-13.
10. Dowis K. i Banga S. 2021. The potential health benefits of the ketogenic diet: A Narrative Review. Nutrients, 13(5):1654.
11. Paoli A. i in. 2019. Ketogenic diet and microbiota: friends or enemies? Genes, 10(7): 534.
12. Eor J.Y. i in. 2021. Neuroprotective effect of both synbiotics and ketogenic diet in a pentylenetetrazol-induced acute seizure murine model. Epilepsy research, 174:106668.