Berandasehat.id – Pola makan nabati mendukung kesehatan dalam beberapa cara, termasuk manfaat bagi usus, sistem kekebalan, metabolisme, dan sistem kardiovaskular. Salah satu dampak positif konsumsi pangan nabati adalah mendorong beragamnya populasi bakteri di usus.
Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa serat makanan berkontribusi terhadap manfaat ini karena mikroba usus membantu memecahnya. Tumbuhan juga mengandung fitokimia” berwarna-warni yang membantu melindunginya dari ancaman lingkungan dan dapat mempengaruhi kesehatan manusia.
Meskipun demikian, para peneliti masih berupaya untuk memahami secara pasti bagaimana bakteri usus memproses banyak komponen makanan nabati dan bagaimana interaksi tersebut menghasilkan efek menguntungkan.
Dua penelitian yang dipimpin oleh Jenna AbuSalim dari Ludwig Princeton dan Direktur Joshua Rabinowitz menawarkan wawasan baru tentang proses tersebut. Salah satu studi muncul dalam edisi terbaru Proceedings of the National Academy of Sciences, sementara yang lainnya diterbitkan di Nature Metabolism, Juni silam.
Studi pertama menemukan bahwa serat tumbuhan dan protein nabati tertentu dapat mengubah metabolisme mikroba dengan cara meningkatkan metabolit bermanfaat sekaligus mengurangi metabolit berbahaya.
Penelitian kedua menunjukkan bahwa beberapa metabolit penting secara biologis yang biasanya berasal dari mikroba usus juga dapat diproduksi dalam jumlah besar melalui metabolisme mamalia.
“Ada peningkatan minat lintas disiplin ilmu kedokteran dalam memanipulasi mikrobioma manusia atau menggunakan produk metaboliknya sendiri untuk terapi,” kata Rabinowitz.
“Pola makan sangat menjanjikan dalam mengendalikan mikrobioma dan keluarannya. Namun untuk merancang intervensi terapeutik yang efektif, kita perlu memahami aspek apa dari pola makan yang mengontrol keluaran mikroba.”
Dalam studi PNAS, Rabinowitz, AbuSalim dan rekan meneliti bagaimana makanan nabati mempengaruhi metabolit fenol. Bakteri usus menciptakan senyawa ini ketika mereka mencerna asam amino tirosin dan fenilalanin, namun metabolit yang dihasilkan dapat memiliki efek yang sangat berbeda terhadap kesehatan.
Fenilpropionat dan asam hipurat diproduksi ketika bakteri memproses fenilalanin, dan keduanya berhubungan dengan kesehatan usus dan berat badan yang sehat.
Sebaliknya, p-cresol sulfate dan phenol sulfate berasal dari tirosin dan dikaitkan dengan hasil yang lebih buruk pada pasien kanker serta toksisitas sistemik pada orang dengan penyakit ginjal.
“Penelitian kami menunjukkan bahwa serat dan protein yang tidak dapat dicerna dari tumbuhan – yang kami sebut ‘protein meniru serat’, atau Prif – mengubah keseimbangan metabolit fenol dari jenis berbahaya yang terbuat dari tirosin menjadi jenis yang menyehatkan yang berasal dari fenilalanin,” kata AbuSalim.
Serat telah lama dikenal sebagai bagian penting dari pola makan sehat, namun protein nabati yang tidak dapat dicerna kurang mendapat perhatian.
AbuSalim, Rabinowitz dan rekan menemukan bahwa protein ini diproses oleh mikroba usus dan dapat mengubah susunan mikrobioma dan metabolisme inang.
Bekerja sama dengan serat tumbuhan yang tidak dapat dicerna, mereka juga dapat mengubah aktivitas metabolisme bakteri usus dengan cara yang mendukung produksi fenol yang bermanfaat.
Untuk melacak dari mana senyawa ini berasal, para peneliti memberi label protein dengan isotop stabil (non-radioaktif) dan memantau proses pencernaannya di usus tikus.
Mereka menemukan bahwa fenol “jahat” diproduksi ketika bakteri mengonsumsi protein dari inangnya, termasuk protein yang ditemukan di lapisan lendir usus. Sebaliknya, fenol yang baik hampir seluruhnya berasal dari protein yang tidak dapat dicerna dalam makanan (Prif).
Serat mengurangi penguraian bakteri pada lapisan lendir usus, yang pada gilirannya menurunkan produksi fenol berbahaya. Prif meningkatkan jumlah protein makanan yang mencapai mikroba usus, memberi mereka lebih banyak bahan untuk menghasilkan fenol yang bermanfaat.
Studi Nature Metabolism fokus pada asal usul metabolit fenol serta metabolit indol, yang dihasilkan dari asam amino triptofan. Seperti fenol, indoles sedang dipelajari untuk kemungkinan nilai terapeutiknya.
Metabolit indol telah dikaitkan dengan berbagai penyakit, termasuk penyakit radang usus, gangguan neurodegeneratif, dan kanker. Dalam penelitian kanker, mereka ditemukan mempengaruhi proses yang mencakup metastasis kanker dan respon imun anti-tumor.
Para ilmuwan umumnya berasumsi bahwa fenol dan indol hanya diproduksi oleh bakteri usus. AbuSalim, Rabinowitz, dan rekan memutuskan untuk menguji asumsi tersebut.
Para peneliti sangat tertarik pada pendekatan diet dan probiotik yang berpotensi meningkatkan kadar metabolit indol yang bermanfaat. Namun, strategi-strategi tersebut mungkin perlu ditinjau kembali jika ternyata metabolisme mamalia—bukan mikroba—yang bertanggung jawab atas sebagian besar zat yang bersirkulasi di dalam tubuh.
Melalui metode pelacakan isotop pada tikus dan sel manusia, para peneliti menemukan bahwa metabolisme mamalia sendiri mampu menghasilkan banyak metabolit indol dan fenol. Ini mencakup senyawa-senyawa penting seperti indol-3-laktat dan indol-3-asetat.
Pada tikus, kadar metabolit-metabolit ini tetap tinggi bahkan setelah pemberian antibiotik mengganggu mikrobioma. Pola serupa terlihat pada sampel dari pasien yang mengonsumsi antibiotik, termasuk pasien kanker.
Di sisi lain, kadar metabolit yang secara eksklusif dihasilkan oleh mikroba—seperti indol-3-propionat dan p-kresol sulfat—menurun setelah pemberian antibiotik.
Secara keseluruhan, kedua studi ini memberikan gambaran yang lebih jelas mengenai asal-usul dan cara produksi metabolit fenol dan indol. Temuan ini dapat memengaruhi pengembangan terapi yang dirancang untuk meningkatkan atau menurunkan kadar metabolit tertentu.
Temuan ini juga memperkaya pemahaman para ilmuwan mengenai interaksi antara pola makan dan mikrobioma. Mengetahui jenis makanan yang memengaruhi produk mikroba tertentu pada akhirnya dapat membantu peneliti merancang intervensi diet, probiotik, atau metabolik yang lebih presisi, demikian ulasan Science Daily. (BS)
