Selon une nouvelle étude, les avantages pour la santé des fibres alimentaires varient d’un individu à l’autre et peuvent dépendre du type spécifique de fibres et de la dose consommée.
Les chercheurs ont révélé dans le journal Cellule, hôte et microbe le 28 avril 2022, que les avantages pour la santé des fibres alimentaires varient d’un individu à l’autre et peuvent dépendre du type précis de fibres et de la dose prise.
“Nos résultats démontrent que les effets physiologiques, microbiens et moléculaires des fibres individuelles diffèrent considérablement”, déclare l’auteur principal de l’étude, Michael Snyder, généticien à la Stanford School of Medicine. “De plus, nos résultats démontrent la perspective alléchante d’utiliser des fibres ciblées, médiées par le microbiome, pour conduire la santé et la biologie des systèmes dans une direction prévisible et personnalisée.”
Les régimes riches en fibres réduisent le risque de crise cardiaque, d’accident vasculaire cérébral et de maladie cardiovasculaire. Ils agissent en réduisant le cholestérol et en favorisant un profil lipidique plus sain pour les personnes ayant un régime occidental. Les fibres alimentaires sont des glucides qui sont métabolisés de manière sélective par les microbes intestinaux mais qui sont par ailleurs indigestes pour l’homme. Il est essentiel de comprendre comment elles affectent le microbiome et, par conséquent, la biochimie et la physiologie humaines, afin d’utiliser efficacement la supplémentation en fibres alimentaires pour améliorer la santé humaine.
Chimiquement, les fibres sont diverses en termes de longueur, de ramification, de charge, de solubilité et d’autres propriétés. “Elles sont généralement étudiées comme des mélanges complexes à partir de leur source végétale”, explique Snyder. “Il est nécessaire de déterminer les effets non altérés des fibres individuelles sur le microbiome et d’établir des biomarqueurs de santé associés, idéalement en testant différentes fibres sur les mêmes individus.”
Pour répondre à ce besoin, Snyder et ses collègues ont entrepris de comprendre comment les composants de fibres individuelles purifiées affectent le même groupe de participants. Plus précisément, ils ont étudié les effets physiologiques d’une supplémentation alimentaire en deux fibres solubles communes et structurellement distinctes : l’arabinoxylane (AX), que l’on trouve couramment dans les céréales complètes, et l’inuline à longue chaîne (LCI), que l’on trouve dans les oignons, les racines de chicorée et les topinambours.
Les chercheurs ont utilisé la métagénomique des selles, plasma proteomics, metabolomics, lipidomics, and analyzed serum cytokines and clinical values in 18 participants. “Fiber is associated with improved metabolic and cardiovascular health, but understanding the effects of individual fibers on microbial and metabolomic response has not been studied using a multiomics dataset,” Snyder says.
The participants consumed 10 grams of fiber per day during the first week, 20 grams per day during the second week, and 30 grams per day during the third week. The results revealed fiber- and often dose-dependent microbial and systemic responses. On average, AX consumption was associated with a significant reduction in low-density lipoprotein (LDL), known as the bad cholesterol, and an increase in bile acids, which may be contributing to the cholesterol reduction. Yet individual responses varied, and some participants saw little to no change in cholesterol levels.
“Several high-fiber foods have cholesterol-reducing effects, and our study suggests that these reductions may be driven by individual constituents of the mix of fibers in unrefined plant foods,” Snyder says.
Meanwhile, LCI was associated with a modest decrease in inflammation markers and an increase in the abundance of Bifidobacterium—a generally beneficial type of gut microbe known to produce healthy short-chain fatty acids. But at the highest dose, there was an increase in inflammation and levels of a liver enzyme called alanine aminotransferase, suggesting that too much of this fiber may be harmful. Again, these potentially negative responses were variable across the participants.
Two limitations of the study were its short duration and the small number of participants. But according to the authors, the study provides insights into mechanisms behind fiber-induced cholesterol reduction, reveals the deleterious effects of high inulin consumption, and highlights the association of individual, purified fibers with the microbiome.
“Overall, our findings show that the benefits of fiber are dependent on fiber type, dose, and participant—a landscape of factors resulting from interactions between fiber, the gut microbiome, and host,” Snyder says. “These results have important implications in personalized response and interventions.”
Reference: “Global, distinctive, and personal changes in molecular and microbial profiles by specific fibers in humans” by Samuel M. Lancaster, Brittany Lee-McMullen, Charles Wilbur Abbott, Jeniffer V. Quijada, Daniel Hornburg, Heyjun Park, Dalia Perelman, Dylan J. Peterson, Michael Tang, Aaron Robinson, Sara Ahadi, Kévin Contrepois, Chia-Jui Hung, Melanie Ashland, Tracey McLaughlin, Anna Boonyanit, Aaron Horning, Justin L. Sonnenburg and Michael P. Snyder, 27 April 2022, Cell Host & Microbe.
DOI: 10.1016/j.chom.2022.03.036
Funding was provided by the National Institutes of Health and the National Center for Complementary and Integrative Health. The authors declare no competing interests.
