Understanding the role of human microbiota on sensory perception

Leonardo Menghi*

*Kontaktforfatter

Publikation: AfhandlingPh.d.-afhandling

Abstract

Mens forbrugernes bevidsthed om fordelene ved passende ernæring er steget markant i de seneste år, er det stadig en prioritet for folkesundheden at udvikle modforanstaltninger mod forkerte spisevaner i lyset af den stigende forekomst af kostrelaterede sygdomme. Spiseadfærd er et komplekst fænomen, der drives af en række biologiske og miljømæssige faktorer, hvor (kemo)sensorisk perception regnes for at være en af de mest indflydelsesrige. Tilsvarende påvirkes kemosensationen af et utal af determinanter, og dette begrunder den almindeligt observerede store variation i den måde, hvorpå smags- og lugtoplevelser opfattes af forskellige individer. Da en sådan variation er tæt forbundet med kostvaner, er det af afgørende betydning for at fremme sundere fødevarevalg at afkode de underliggende mekanismer.

I den forbindelse tyder nye beviser på, at menneskers spiseadfærd også kan påvirkes af formodede gensidige forbindelser mellem den gastrointestinale mikrobiota og de kemosensoriske systemer. På trods af den stigende interesse lider det sensorisk orienterede mikrobiomfelt under åbenlyse begrænsninger på grund af dets nylige opståen. Som følge heraf er der kun gjort en lille indsats for at belyse: a) forbindelserne mellem den orale mikrobiota og lugtesansen eller kendte psykologiske mediatorer for sanseopfattelse, b) forbindelserne mellem den distale tarmmikrobiota og smagsfunktionen, c) konsekvenserne af interaktioner mellem kemosensationen og den gastrointestinale mikrobiota for kostindtag.

På denne baggrund havde denne afhandling til formål at udvide den nuværende viden om samspillet mellem områder af sanseopfattelse og den gastrointestinale mikrobiota, og hvordan dette kan afspejle variationer i vanemæssige madvaner. I detaljer præsenteres her fire Kapitel, der undersøger forbindelserne a) mellem psykosociale korrelater af sanseopfattelse, lugtesansen (Kapitel 2) og den orale mikrobiota (Kapitel 3); og b) mellem distal tarm (Kapitel 4) eller oral (Kapitel 5) mikrobiota, smagsfunktion og kostindtag.

I Kapitel 2 og Studie 3 udfyldte en sund kohorte af 83 personer (57.8 % kvinder; alder 22-68 år) hjemmefra den almindelige Food Neophobia Scale (skalaen for fødevarefobi) og på en delskala af State-Trait Anxiety Inventory (skalaen for generaliseret angst), før de afgav en spytprøve til efterfølgende metataxonomisk analyse (16S rRNA-gen-sekventering). Dernæst blev frivillige testet for ortonasal olfaktorisk funktion via Sniffin' Sticks og overvåget for retronasal aromafrigivelse under indtagelse af en jordbær vingummi ved hjælp af næse-hulrums analyse (nose-space analysis) (Selected-Ion Flow-Tube Mass Spectrometry). I Kapitel 4 og 5 deltog i stedet 100 unge voksne frivillige (52 % kvinder; 18-30 år) i en 7-dages langvarig fjernprotokol, hvor der blev indsamlet respons på genetisk formidlet bitterhed af 6-n-propylithiuracil (PROP), hedonisk og intensitet af orale fornemmelser fremkaldt af ti kommercielt tilgængelige fødevarer, talrige fødevarerelaterede psykologiske egenskaber, en 4-dages madoptegnelse og en spyt- og en afføringsprøve (sekventeret ved at målrette 16s rRNA-genet) blev indsamlet.

Samlet set forstærkede resultaterne i væsentlig grad tidligere rapporter, der tyder på: a) at udpræget neofobiske tendenser udmønter sig i højere niveauer af (negativ) følelsesmæssig aktivering eller ophidselse over for fødevarer; b) eksistensen af homogene grupper af personer med generaliseret hypergeusi over for orale stimulationer; c) at hyperresponsivitet over for en bestemt smagskvalitet er en barriere for indtagelse af fødevarer, der fremkalder en sådan fornemmelse; d) at sædvanligt forbrug af kostfibre og simple kulhydrater kan henholdsvis forme både tarmen og den orale mikrobielle miljø. Det er interessant at se, at neofobi for fødevarer og dårlig lugtesans var positivt forbundet med orale mikrobielle markører for dysbiose (f.eks. Porphyromonas gingivalis), mens en Clostridia-beriget spytmikrobiota var sammenfaldende med lav responsivitet over for alarmerende orale fornemmelser (astringerende, bitter, sur) fremkaldt af ægte fødevarer. På samme måde viste det sig, at et omfattende panel af bakterieslægter fra tarmbakterier, der hovedsageligt tilhører familierne Lachnospiraceae og Ruminococcaceae, var beriget hos personer, der udviste en lavere skarphed over for både smagsoplevelser (bitter, salt, sød, sur) og trigeminale fornemmelser (astringerende, skarp). Ud over taxonomisk annotering af en række mikrobielle taxa, der er knyttet til sensorisk perception, blev der udledt og diskuteret formodede metaboliske veje, der anvendes af spyt- og tarmmikrobielle samfund til at modulere smagsopfattelsen.

Afslutningsvis støtter denne afhandling tanken om, at den gastrointestinale mikrobiota er en yderligere kandidat til at forklare interindividuelle variationer i smags- og lugtopfattelse, og den giver ny vigtig indsigt i ætiologien af spiseadfærd. Endnu vigtigere er det, at dette arbejde også giver metodologiske signaler til robust vurdering af forbindelserne mellem kemosensation og værtsrelaterede ikke genetiske faktorer og baner vejen for fremtidige interventions, der er rettet mod effektiviteten af sensorisk relaterede mikrobielle taxa som potentielle modulatorer af kostvaner.
OriginalsprogEngelsk
Bevilgende institution
  • Syddansk Universitet
Vejledere/rådgivere
  • Gasperi, Flavia , Hovedvejleder, Ekstern person
  • Giacalone, Davide, Hovedvejleder
Dato for forsvar6. jun. 2023
Udgiver
DOI
StatusUdgivet - 31. maj 2023

Note vedr. afhandling

Afhandlingen kan læses på SDUs bibliotek.

Fingeraftryk

Dyk ned i forskningsemnerne om 'Understanding the role of human microbiota on sensory perception'. Sammen danner de et unikt fingeraftryk.

Citationsformater