Витамины — важнейшие микроэлементы, необходимые для широкого спектра метаболических и регуляторных процессов во всех живых организмах. Важно отметить, что многие витамины не могут быть синтезированы человеком. Поэтому их необходимо получать из внешних источников.
Производство витаминов в организме.
В пищеварительном тракте многие микроорганизмы могут повторно вырабатывать витамины, некоторые из которых включают витамин K и различные витамины группы B, такие как ниацин, рибофлавин и кобаламин. На самом деле, недавние исследования аннотации генома показали, что до 65% микроорганизмов кишечника человека производят, по крайней мере, один вид витаминов группы В, а некоторые организмы — все восемь. Микробиом кишечника способен превращать пищевой витамин А в метаболиты, которые затем участвуют в иммунном гомеостазе и защите от нападения патогенов.
Известно, что до 30% рекомендуемой суточной нормы витаминов вырабатывается кишечником. Однако этот процент во многом зависит от пищевых привычек человека и состава его микробиома.
Витамины также могут оказывать благотворное влияние на сам кишечник, увеличивая количество микроорганизмов, повышая микробное разнообразие, изменяя уровень короткоцепочечных жирных кислот, регулируя барьерную функцию и способность к иммунному ответу. Кроме того, витамины обладают антиоксидантными свойствами, которые могут защитить организм хозяина от инфекционных заболеваний, непосредственно воздействуя на иммунную систему.
Роль патогенных микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте.
Присутствие в желудочно-кишечном тракте человека передающихся патогенных микроорганизмов, таких как Candida albicans, может привести к тяжелым и потенциально смертельным инвазивным заболеваниям. Однако большинство людей переносят эти патогены в своем желудочно-кишечном тракте без инфекций.
Присутствие потенциально патогенных видов в желудочно-кишечном тракте имеет ряд преимуществ. Например, было показано, что Candida albicans производит высокие концентрации рибофлавина, или витамина B2.
Молочнокислые бактерии и питание.
По мере того, как исследования углубляют наше понимание важной роли микробиома в здоровье человека, пробиотические продукты и добавки становятся все более популярными. Пробиотические пищевые добавки обычно включают в себя виды Lactobacillus, Bifidobacterium или Saccharomyces, все из которых могут производить витамины.
Определенные пищевые привычки также могут влиять на выработку витамина. Например, высокоуглеводные и низкожировые диеты были связаны с повышенным выделением витамина B2 с мочой.
Потребление витаминов и его влияние на здоровье человека.
Обогащение продуктов витаминами — один из подходов, который используется для повышения питательной ценности, особенно в странах с высоким уровнем дохода, где в рационе часто преобладают высококалорийные продукты с низким содержанием питательных веществ. Помимо обогащенных продуктов питания, витаминные добавки — это еще один способ, с помощью которого люди могут обеспечить удовлетворение своих ежедневных потребностей в витаминах.
Последствия избыточного потребления витаминов.
Однако с препаратами, принимаемыми внутрь, следует быть осторожным, поскольку избыточное потребление жирорастворимых витаминов, таких как витамины A, D, E и K, может накапливаться в жировых тканях, вызывая неблагоприятные последствия для здоровья. Частый прием пероральных витаминных добавок в высоких дозах может нарушить сотрудничество между микробиомом и организмом хозяина, изменив взаимодействие между микробами в кишечнике. Например, предыдущие исследования на мышах показали, что добавки витамина B12 способствуют колонизации и патогенезу специфического для мышей патогена, известного как Citrobacter rodentium, путем вмешательства в деятельность Lachnospiraceae. Следует подчеркнуть важность взаимоотношений между микробиомом и человеческим хозяином как источником получения витаминов.