Különböző cukrok, aminosavak és ásványi anyagok, mint pl N-acetil-D-glükózamin, L-glutamin, cink vagy molibdén, probiotikumokkal, prebiotikumokkal és szimbiotikumokkal társulnak a bél mikrobiota megfelelő működésének fenntartása, védelme vagy helyreállítása érdekében diszbiózis jelenlétében.
A bél dysbiosis a bél mikrobiotájának, metabolikus aktivitásának és a bélben való eloszlásának minőségi és mennyiségi egyensúlyhiánya. Ezt az egyensúlyhiányt különféle okok okozhatják, például bizonyos gyógyszerek hatása, mint pl antibiotikumok, neki feszültség étrendi tényezők, például felesleges fehérje az étrend (különösen állati eredetű) és egyszerű cukrok, nagyon gyakori a mai nyugati étrendben.
A különböző bélbaktériumok koncentrációjának változása hozzájárulhat a különböző krónikus és degeneratív betegségek kialakulásához vagy súlyosbodásához.
A bél mikrobiota összetételének és funkciójának megváltoztatása egyre inkább szerepet játszik az elhízás, az inzulinrezisztencia és a 2-es típusú diabetes mellitus patogenezisében.
N-acetil-glükózamin
Ez egy természetes prekurzor aminosav-cukor az epitheliális glikozaminoglikánok szintéziséhez, amelyek normál esetben mucinhoz kötődnek, és segítenek olyan védőgát kialakításában, amely elválasztja a baktériumokat a bélhámtól. Kiegészítése növelheti a glikozaminoglikánok szintézisét, ami azt eredményezheti, hogy több molekula tapad a bél védő mucinrétegéhez, ami elősegíti a potenciálisan patogén baktériumok elkülönítését a bélhámtól. Gyulladásos bélbetegségben (IBD) szenvedő betegeknél kimutatták, hogy az N-acetil-glükózaminnal történő kiegészítés segít enyhíteni a betegség tüneteit, különösen a hasmenést és a hasi fájdalmat.
L-glutamin.
Ez a leggyakoribb aminosav izmok (60%), valamint a vér és szorosan kapcsolódik a agyi anyagcsere. A bélrendszeren kívüli funkciói közül az izmokban lévő savfelesleget semlegesíti, csökkentve az intenzív fáradtságot; a véráramban az alaninnal együtt a test nitrogénjének több mint a felét hordozza; a vesében a glutaminázzal együtt fontos szerepet játszik az ammónia szintézisében és a vér pH-jának stabilizálásában.
Bélfunkciói közül az L-glutamin a transzglutaminok családjába tartozik, amelyek fehérjéként alapvető szerepet játszanak a membránokon való átjutásban és a komponensek közötti kötésben. Az L-glutamint táplálkozás területén alaposan tanulmányozták kritikusan betegekben és égési áldozatokban, akiknél a membránsejtek közötti szoros csatlakozások megszakadása ismerten növeli a szövetek permeabilitását és hozzájárul a bakterémia kialakulásához. Ezek és más in vitro sejttenyésztési vizsgálatok a a hámgát kötési funkciójának helyreállítása.
Cink.
A cink ásványi anyag, amely különféle funkciókat lát el kívül és a belekben egyaránt. A belekben a metioninnal, a B6-vitaminnal, a B12-vitaminnal, a betainnal és a metilcsoportok egyéb mikrotápanyag-adományozóival együtt az egyik olyan kofaktor, amely felelős a korai életkorban bekövetkező epigenetikai változásokért, és amely feltételezheti a különböző betegségek hajlamát felnőttkorban.
A belek létfontosságú szervek a cink hasznosításához. A cinkfelvétel magában foglalja az enterális sejtekbe való beáramlást az apikális membránon keresztül, majd a bazolaterális membránon keresztül, és telített transzporteren keresztül a portális keringésbe. A cink szállítók két fő családja létezik: ZIP és ZnT. A transzporterek ZIP családja szabályozza a cink bejutását a citoszolba, akár a lumenből, a szérumból vagy az intracelluláris rekeszből. A transzporterek ZnT-családja ellenkező irányban mozgósítja a cinket, vagyis megkönnyíti a cink kiáramlását a citoszolból az extracelluláris környezetbe vagy az intracelluláris organellákba. A ZIP és a ZnT transzporterek az egész gyomor-bél traktusban, beleértve a vastagbelet is, jelen vannak. Felszívódása után főleg plazmaalbumin szállítja a májba a portális keringésen keresztül. Innentől kezdve eloszlik a különböző szövetekben. Amikor cinkhiány van, a béláteresztő képesség romlik és a gyomor-bélrendszer egészében csökken.
A cink transzportja a bélfalon keresztül. DNS: dezoxiribonukleinsav. ZN: Cink.
Indrio F, Martini S, Francavilla R és munkatársai. Epigenetikai kérdések: A korai táplálkozás, a mikrobioma és a hosszú távú egészségfejlesztés kapcsolata.
A cink hozzájárul a bél mikrobiota gazdagságához és sokféleségéhez oly módon, hogy hiánya jelentős taxonómiai változásokat indukál, módosítja a gazdaszervezet bélmikrobiális ökológiáját, és létrehozza a mikrobiális profilt, hasonlóan a többi kóros állapothoz. Lehetővé teszi a makro- és mikroelemek felvételéért felelős utak megfelelő működését, valamint azt, hogy elegendő mennyiségű hasznos rövid szénláncú zsírsav van. Viszont számos mikroba játszik releváns szerepet az étrendben a cink biohasznosulásának és felhasználásának modulálásában, a kommenzalizmus és a szimbiózis kapcsolatának megteremtésében.
Molibdén
Ez egy ásványi anyag, amelynek nyomelemként funkciója van katalizátor, a test több reakciójának kedvez. Az E. coli által a bélben kódolt reduktázok és dehidrogenázok elektronátviteli reakcióinak döntő katalizátora. A dehidrogenázok funkciói összefüggenek az anaerob légzéssel a vastagbél fermentációs folyamataiban. Kimutatták, hogy az exogén elektron-akceptorok jelenléte a gyulladt bélben jelentős fitneszelőnyt jelent az E. coli és valószínűleg más kommensális Enterobacteriaceae számára, mivel anaerob légzéssel elősegíti növekedésüket. Ez a fitnesz előny hozzájárul a kommenzális Enterobacteriaceae szaporodásához, ami a bélgyulladással járó mikrobiota összetételének változását eredményezi. A gyulladásos változásokra válaszul a gazda szelektíven táplálja a fakultatív anaerob baktériumokat egy olyan folyamatban, amelyben a molibdén kritikus elősegítő szerepet játszik.
A xantin-oxidáz és az aldehid-oxidáz részt vesz a nitrozált vegyületek méregtelenítési folyamatában, átalakítva a hipoxantint xantinná és húgysavvá. A szulfit-oxidáz az az enzim, amely felelős a potenciálisan toxikus szulfitok szulfátokká alakításáért, ami szükséges reakció a kén, aminok, fenolok, indolok és kén aminosavak normális metabolizmusához. Ezek az enzimek a molibdénnel, mint kofaktorral együtt részt vesznek a a test méregtelenítése.
Egyéb fontos funkciók mellett nélkülözhetetlen ásványi anyagcsere és a bél felszívódása a vasban, valamint a májban lévő tartalékokból történő mozgósításáért; a zsírok és szénhidrátok anyagcseréjének megkönnyítése és a férfi nemi funkciók.
A molibdénhiány kapcsán olyan anyagcsere veleszületett hibát írtak le, amely kofaktorként hiányt okoz. Ez az állapot a funkcionális molibdopterin hiánya miatt befolyásolja mindhárom molibdoenzim aktivitását. Vannak súlyos (nagyon ritka) és kevésbé súlyos formák. Másrészt az étrendben lévő molibdénfelesleg a purinok anyagcseréjében bekövetkezett változásokkal társult a köszvény előfordulásának növekedésével és a réz metabolizmusának nem teljesen megmagyarázott változásaival.