Τα πολυμερή είναι μεγαλομόρια κατασκευασμένα από την επανάληψη μικρών δομικών μονάδων (μονομερικών στοιχείων) ενωμένων μεταξύ τους με χημικούς δεσμούς. Διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες: τα φυσικά πολυμερή και τα συνθετικά πολυμερή. Τα φυσικά πολυμερή αποτελούν βασικά δομικά υλικά (κυτταρίνη, κερατίνη, γλυκογόνο κλπ) και λειτουργικά στοιχεία (πρωτεΐνες, πολυσακχαρίτες, DNA, RNA) των ζώντων οργανισμών και αποτελούν τη βάση της ζωής στη Γη. Τα νέα δεδομένα που δημοσιεύονται στο eLife, υποδεικνύουν ότι τα μεγάλα διατροφικά πολυμερή των φυτικών ινών μπορούν να επηρεάσουν φυσικά το περιβάλλον στο λεπτό έντερο, προκαλώντας την ομαδοποίηση άλλων στερεών σωματιδίων. Είναι η πρώτη φορά που έχει αποδειχθεί ότι τα διαιτητικά πολυμερή μπορούν να έχουν ένα τέτοιο αποτέλεσμα.

Η μελέτη, που διεξάχθηκε σε ποντίκια, παρέχει μια νέα εικόνα για το πώς διάφοροι τύποι στερεών σωματιδίων που βρίσκονται μέσα στο λεπτό έντερο - συμπεριλαμβανομένων των μικροβίων, των κυτταρικών υπολειμμάτων, των σωματιδίων για την απελευθέρωση των φαρμάκων και των κόκκων τροφής- κινούνται μαζί μέσω του εντέρου. Αυτό είναι σημαντικό επειδή το μέγεθος και η σύνθεση τέτοιων συσσωματωμάτων ενδέχεται να επηρεάσει το περιβάλλον του εντέρου καθώς και τον τρόπο με τον οποίο απορροφώνται τα θρεπτικά συστατικά και τα σωματίδια ενός φαρμάκου κατά την πέψη, υποστηρίζουν οι επιστήμονες που είναι πίσω από τη νέα αυτή μελέτη.

"Όταν τα σωματίδια στο έντερο δημιουργούν συσσωματώσεις, αυτό μπορεί να επηρεάσει την πρόσληψη των φαρμάκων και των θρεπτικών ουσιών, καθώς και τη λειτουργία των μικροοργανισμών στο έντερο. Αλλά λίγα είναι κατανοητά για τον τρόπο με τον οποίο σχηματίζονται αυτές οι ομάδες", σχολίασε ο πρώτος συγγραφέας Asher Preska Steinberg, από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της California (CALTECH) στις ΗΠΑ.

Είναι γνωστό τα εκκρινόμενα από τον ξενιστή πολυμερή μπορούν να προκαλέσουν τη συσσώρευση μικροβίων μέσω της χημικής δέσμευσης. Ωστόσο, η νέα έρευνα δείχνει ότι τα πολυμερή από τις διαιτητικές ίνες μπορούν επίσης να προκαλέσουν συσσωμάτωση μέσω φυσικών αλληλεπιδράσεων που εξαρτώνται από τις φυσικές ιδιότητες των πολυμερών, όπως το μοριακό βάρος και τη συγκέντρωση τους, αντί των χημικών αλληλεπιδράσεων.

"Συχνά σκεφτόμαστε τις διαιτητικές ίνες στο πλαίσιο της διατροφής της δικής μας και αυτής των μικροβίων του εντέρου μας, αλλά όπως όλα τα πολυμερή, διέπονται επίσης από τους νόμους της φυσικής των πολυμερών. Θέλαμε να διερευνήσουμε εάν οι φυσικές δυνάμεις που προκαλούνται από αυτά τα πολυμερή παίζουν ρόλο στη δομή των σωματιδίων στο λεπτό έντερο", πρόσθεσε ο Preska. "Τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι η συσσωμάτωση μπορεί να ελεγχθεί χρησιμοποιώντας πολυμερή από τις ίνες που έτρωγαν τα ποντίκια", δήλωσε ο δεύτερος συγγραφέας Rustern Ismagilov. "Επιπλέον, αυτή η συνάθροιση είναι συντονισμένη. Χορηγώντας στα ποντίκια διαιτητικές ίνες διαφορετικών μοριακών βαρών, διαπιστώσαμε ότι είχαμε τη δυνατότητα να ελέγξουμε την συσσωμάτωση στο εντερικό υγρό”, κατέληξε.
Η ομάδα πρόσθεσε ότι θα απαιτηθούν περαιτέρω μελέτες για την κατανόηση των επιπτώσεων της βιομηχανικής επεξεργασίας των τροφίμων στο μοριακό βάρος των διαιτητικών πολυμερών των τροφών και ποιες μέθοδοι επεξεργασίας διατηρούν ή παράγουν τα πολυμερή υψηλού μοριακού βάρους που επηρεάζουν τη συμπίεση βλέννας και τη συσσωμάτωση των σωματιδίων στο έντερο.

"Αυτός ο προηγουμένως υποτιμημένος ρόλος των πολυμερών των διαιτητικών ινών μπορεί επίσης να συμβεί στη συσσώρευση άλλων σωματιδίων στο έντερο και θα είναι σημαντικό για εμάς να το διερευνήσουμε περαιτέρω", πρόσθεσε ο Ismagilov.

Φωτεινή Πουρνάρα

Πηγή: caltech.edu