Paketli bir gıdanın arkasındaki kalori tablosunu kontrol ettiğimizde, o yiyecekten ne kadar enerji alacağımızı kesin olarak bildiğimizi varsayarız. Ancak yiyecekler sindirim sistemimize girdikten sonra işler göründüğünden çok daha karmaşık bir hal alır. Bağırsaklarımızda yaşayan trilyonlarca mikroorganizma, yiyeceklerin vücut tarafından nasıl ve ne oranda emileceğini doğrudan etkiler. Bu durum, gıda etiketlerindeki basit matematiksel formüllerin biyolojik gerçeklikle her zaman uyuşmadığını gösteriyor.
Yüz yıllık Atwater yöntemi mikrobiyotayı hesaba katmıyor
Gıdaların kalori değerini ölçmek için bir asırdan uzun süredir protein, karbonhidrat ve yağ miktarını temel alan geleneksel Atwater yöntemi kullanılıyor. Bu basit yaklaşım genel bir çerçeve sunsa da bağırsak bakterilerinin enerji üretimine katkısını bütünüyle göz ardı ediyor. Oysa bağırsak bakterileri, insan vücudunun doğrudan sindiremediği lif ve dirençli nişasta gibi maddeleri parçalayarak kısa zincirli yağ asitlerine (SCFA) dönüştürüyor. Kana karışabilen bu bileşikler, vücuda ek bir enerji kaynağı sağlıyor ve benzer diyetlerin neden farklı kişilerde farklı kilo ve enerji etkileri yarattığını açıklamaya yardımcı oluyor.
Doğruluk oranı yüzde 96'ya çıktı
Arizona State University araştırmacıları, bu eksikliği gidermek adına sindirim, emilim ve mikrobiyal metabolizmayı bir arada değerlendiren DAMM (Digestion, Absorption and Microbial Metabolism) modelini geliştirdi. Orlando, Florida’daki AdventHealth Translational Research Institute uzmanlarıyla ortaklaşa yürütülen çalışmada, bu yeni matematiksel algoritmanın performansı dikkat çekti. PLOS One dergisinde paylaşılan bilimsel verilere göre, geleneksel Atwater yönteminin %88 olan enerji tahmin doğruluğu, mikrobiyota dinamiklerini hesaba katan DAMM modeli sayesinde %96 seviyesine yükseltildi.
Batı tipi beslenenler daha fazla kalori emiyor
Yeni modelin geçerliliğini test etmek amacıyla araştırmacılar, sağlıklı yetişkinlerin katıldığı kontrollü bir diyet çalışmasından yararlandı. Katılımcıların bir grubuna lif ve dirençli nişasta açısından zengin, işlenmemiş gıdalardan oluşan bir beslenme programı uygulanırken; diğer gruba ise düşük lifli ve yoğun işlenmiş gıdalar içeren tipik Batı tarzı bir diyet verildi. Elde edilen bulgulara göre, Batı tipi diyetle beslenen katılımcılar, yüksek lifli gıda tüketenlere kıyasla günde ortalama 116 kalori daha fazla emdi. Buna karşın, yüksek lifli beslenen grubun daha fazla açlık hissetmediği, liflerin hem sindirim hızını hem de mikropların davranış kalıplarını optimize ettiği belirlendi.
Enerjinin yüzde 15'i alt sindirim sisteminden geliyor
DAMM modeli, yiyeceklerin sindirim kanalındaki yolculuğunu beş temel adımda izleyerek gizli kalmış enerji kaynaklarını ortaya çıkarıyor. Geliştirilen algoritmaya göre, insan vücudunun kullanılabilir enerjisinin yaklaşık %85'i üst gastrointestinal sistemde emilirken, geri kalan %15'lik hayati oran mikrobiyal aktivitenin merkezi olan alt gastrointestinal sistemden (kalın bağırsaktan) kaynaklanıyor. Kalın bağırsaktaki mikropların ürettiği kısa zincirli yağ asitleri, bireylere günde ortalama 140 kalorilik bir ek katkı sağlıyor. Bu da toplam kullanılabilir enerjinin yaklaşık %7,4'üne denk düşüyor. Ayrıca model, metanojen olarak adlandırılan özel mikropların metan gazı üretimini de ölçerek vücut içi enerji akışını eksiksiz biçimde haritalandırıyor.
Obezite ve metabolik hastalıkların tedavisinde yeni bir dönem
Arizona State University Çevre Biyoteknolojisi Direktörü Prof. Bruce Rittmann, DAMM modelinin en dikkat çekici yönünün, insan metabolizması ile kolondaki mikroorganizmaların faaliyetlerini nicel olarak birbirine bağlaması olduğunu ifade etti. Modelin zamanla yeni klinik verilerle geliştirilebilecek esnek bir çerçeveye sahip olduğunu belirten çalışmanın ilk yazarı Taylor Davis ise bu yöntemin gelecekte obezite, diyabet ve diğer metabolik rahatsızlıkların kişiselleştirilmiş beslenme tedavilerinde aktif olarak kullanılabileceğini vurguladı.
