ผลของการรับประทานกระเทียมดำสายพันธุ์ไทยต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ของผู้ที่มีภาวะอ้วนลงพุง: การวิจัยเชิงทดลองแบบสุ่มชนิดมีกลุ่มควบคุม
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
ปัจจุบันการศึกษาประชากรจุลินทรีย์ในลำไส้มีบทบาทสำคัญที่เชื่อมโยงกับการเกิดโรคอ้วน กระเทียมมีคุณสมบัติเป็นพรีไบโอติก จากการศึกษาก่อนหน้าพบว่า เอส-อัลลิล ซิสทีอิน (SAC) สามารถเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ได้ในผู้ที่มีความดันโลหิตสูง วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือ เพื่อศึกษาผลของกระเทียมดำสายพันธุ์ไทยขนาด 0.98 และ 1.95 มิลลิกรัม (มก.) SAC/วัน ต่อจุลินทรีย์ในลำไส้ในอาสาสมัครที่มีภาวะอ้วนลงพุง จำนวน 64 ราย ดำเนินการศึกษาแบบสุ่มชนิดมีกลุ่มควบคุม แบ่งเป็นกลุ่มที่ได้รับกระเทียมดำขนาด 0.98 มก. SAC /วัน (21 ราย) ขนาด 1.95 มก. SAC /วัน (19 ราย) และยาหลอก (24 ราย) เป็นเวลา 12 สัปดาห์ เก็บตัวอย่างอุจจาระ 3 ครั้ง (0, 6, และ 12 สัปดาห์) ทำการสกัด DNA จากนั้นจึงเพิ่มปริมาณของชิ้นส่วนยีนด้วยวิธี 16S rRNA และวิเคราะห์ต่อด้วยโปรแกรม QIIME 2 ผลการวิเคราะห์ พบว่าที่ระดับสกุล Latilactobacillus เป็นจุลินทรีย์ในลำไส้เพียงชนิดเดียวที่เพิ่มขึ้นอย่างนัยสำคัญทางสถิติ (FDR = 0.0268) ในทำนองเดียวกัน Limosilactobacillus, Bifidobacterium, Christensenella และ Oscillospira มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นในกลุ่มที่ได้รับ 0.98 มก. SAC เช่นเดียวกับกลุ่มที่ได้รับ 1.95 มก.SAC มีแนวโน้มของจุลินทรีย์ในลำไส้เพิ่มขึ้น ได้แก่ Latilactobacillus, Oxalobacter และ Paludicola ในสัปดาห์ที่ 12 เมื่อเทียบกับค่าพื้นฐาน ในทางตรงกันข้าม Ruminococcus torques group ในสัปดาห์ที่ 6 และ12 นั้นมีแนวโน้มของจำนวนประชากรแบคทีเรียลดลง เช่นเดียวกับ Eggerthella ในสัปดาห์ที่ 12 ในกลุ่มที่ได้รับ 1.95 มก. SAC ดังนั้นสามารถสรุปได้ว่าการบริโภคกระเทียมดำสายพันธุ์ไทย มีความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของจุลินทรีย์ในลำไส้ในผู้ที่มีภาวะอ้วนลงพุง
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Blüher M. Obesity: global epidemiology and pathogenesis. Nat Rev Endocrinol 2019; 15(5): 288-98.
Pitayatienanan P, Butchon R, Yothasamut J, et al. Economic costs of obesity in Thailand: a retrospective cost-of-illness study. BMC Health Serv Res 2014; 14: 146.
Dhawan D, Sharma S. Abdominal Obesity, Adipokines and non-communicable diseases. J Steroid Biochem Mol Biol 2020; 203: 105737.
Kobyliak N, Virchenko O, Falalyeyeva T. Pathophysiological role of host microbiota in the development of obesity. Nutr J 2016; 15: 43.
Blaut M. Gut microbiota and energy balance: role in obesity. Proc Nutr Soc 2015; 74(3): 227-34.
Allegretti JR, Kassam Z, Mullish BH, et al. Effects of fecal microbiota transplantation with oral capsules in obese patients. Clin Gastroenterol Hepatol 2020; 18(4): 855-63.e2.
Dewulf EM, Cani PD, Claus SP, et al. Insight into the prebiotic concept: lessons from an exploratory, double blind intervention study with inulin-type fructans in obese women. Gut 2013; 62(8): 1112-21.
Schwiertz A, Taras D, Schäfer K, et al. Microbiota and SCFA in lean and overweight healthy subjects. Obesity (Silver Spring) 2010; 18(1): 190-5.
Weiss GA, Hennet T. Mechanisms and consequences of intestinal dysbiosis. Cell Mol Life Sci 2017; 74(16): 2959-77.
Ried K. Garlic lowers blood pressure in hypertensive subjects, improves arterial stiffness and gut microbiota: A review and meta-analysis. Exp Ther Med 2020; 19(2): 1472-8.
Lu X, Li N, Zhao R, et al. In vitro prebiotic properties of garlic polysaccharides and its oligosaccharide mixtures obtained by acid hydrolysis. Front Nutr 2021; 8: 798450.
Manoonphol K, Suttisansanee U, Promkum C, et al. Effect of thermal processes on S-allyl cysteine content in black garlic. Foods 2023; 12(6) : 1227.
Zhang Z, Lei M, Liu R, et al. Evaluation of alliin, saccharide contents and antioxidant activities of black garlic during thermal processing. J Food Biochem 2015; 39(1): 39-47.
Ryu JH, Kang D. Physicochemical properties, biological activity, health benefits, and general limitations of aged black garlic: a review. Molecules 2017; 22(6): 919.
Oktari K, Azizah Z, Chandra B, et al. A review: antioxidant and immunomodulator effects of black garlic. EAS J Pharm Pharmacol 2020; 2: 193-8.
Yudhistira B, Punthi F, Lin JA, et al. S-Allyl cysteine in garlic (Allium sativum): Formation, biofunction, and resistance to food processing for value-added product development. Compr Rev Food Sci Food Saf 2022; 21(3): 2665-87.
Chen YY, Lo HF, Wang TF, et al. Enzymatic synthesis of γ-L-glutamyl-S-allyl-L-cysteine, a naturally occurring organosulfur compound from garlic, by Bacillus licheniformis γ-glutamyltranspeptidase. Enzyme Microb Technol 2015; 75-76: 18-24.
Xu C, Mathews AE, Rodrigues C, et al. Aged garlic extract supplementation modifies inflammation and immunity of adults with obesity: A randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial. Clin Nutr ESPEN 2018; 24: 148-55.
Wu J, Liu Y, Dou Z, et al. Black garlic melanoidins prevent obesity, reduce serum LPS levels and modulate the gut microbiota composition in high-fat diet-induced obese C57BL/6J mice. Food Funct 2020; 11(11): 9585-98.
Ried K, Frank OR, Stocks NP. Aged garlic extract reduces blood pressure in hypertensives: a dose-response trial. Eur J Clin Nutr 2013; 67(1): 64-70.
Ried K, Travica N, Sali A. The effect of kyolic aged garlic extract on gut microbiota, inflammation, and cardiovascular markers in hypertensives: the GarGIC trial. Front Nutr 2018; 5: 122.
Manoonphol K. Effects of black garlic in abdominal fatness [Unpublished doctoral dissertation]: Bangkok, Mahidol University, 2022.
Bolyen E, Rideout JR, Dillon MR, et al. Reproducible, interactive, scalable and extensible microbiome data science using QIIME 2. Nat Biotechnol 2019; 37(8): 852-7.
Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ, et al. DADA2: High-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nat Methods 2016; 13(7): 581-3.
Price MN, Dehal PS, Arkin AP. FastTree 2--approximately maximum-likelihood trees for large alignments. PLoS One 2010; 5(3): e9490.
Katoh K, Misawa K, Kuma K, et al. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast Fourier transform. Nucleic Acids Res 2002; 30(14): 3059-66.
Bokulich NA, Kaehler BD, Rideout JR, et al. Optimizing taxonomic classification of marker-gene amplicon sequences with QIIME 2's q2-feature-classifier plugin. Microbiome 2018; 6(1): 90.
Quast C, Pruesse E, Yilmaz P, et al. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools. Nucleic Acids Res 2013; 41(Database issue): D590-6.
Finotello F, Mastrorilli E, Di Camillo B. Measuring the diversity of the human microbiota with targeted next-generation sequencing. Brief Bioinform 2018; 19(4): 679-92.
Hill TC, Walsh KA, Harris JA, et al. Using ecological diversity measures with bacterial communities. FEMS Microbiol Ecol 2003; 43(1): 1-11.
Lozupone CA, Hamady M, Kelley ST, et al. Quantitative and qualitative beta diversity measures lead to different insights into factors that structure microbial communities. Appl Environ Microbiol 2007; 73(5): 1576-85.
Bokulich NA, Dillon MR, Zhang Y, et al. q2-longitudinal: Longitudinal and Paired-Sample Analyses of Microbiome Data. mSystems 2018; 3(6): 10-128.
Lin H, Peddada SD. Analysis of compositions of microbiomes with bias correction. Nat Commun 2020; 11(1): 3514.
Jeong Y, Yi K, Hansana V, et al. Comparison of nutrient intake in Lao PDR by the Korean CAN-Pro and Thailand INMUCAL analysis programs. Prev Nutr Food Sci 2021; 26(1): 40-50.
Ley RE, Turnbaugh PJ, Klein S, et al. Microbial ecology: human gut microbes associated with obesity. Nature 2006; 444(7122): 1022-3.
Qin J, Li R, Raes J, et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. Nature 2010; 464(7285): 59-65.
Chen Y, Yu L, Qiao N, et al. Latilactobacillus curvatus: a candidate probiotic with excellent fermentation properties and health benefits. Foods 2020; 9(10): 1366.
Yu L, Chen Y, Duan H, et al. Latilactobacillus sakei: a candidate probiotic with a key role in food fermentations and health promotion. Crit Rev Food Sci Nutr 2022: 1-18.
Kim SH, Lee JH, Kim EH, et al. Immunomodulatory activity of extracellular vesicles of kimchi-derived lactic acid bacteria (Leuconostoc mesenteroides, Latilactobacillus curvatus, and Lactiplantibacillus plantarum). Foods 2022; 11(3): 313.
Zheng J, Wittouck S, Salvetti E, et al. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: Description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus Beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. Int J Syst Evol Microbiol 2020; 70(4): 2782-858.
Abuqwider J, Altamimi M, Mauriello G. Limosilactobacillus reuteri in Health and Disease. Microorganisms 2022; 10(3): 522.
Picard C, Fioramonti J, Francois A, et al. Review article: bifidobacteria as probiotic agents -- physiological effects and clinical benefits. Aliment Pharmacol Ther 2005; 22(6): 495-512.
Abenavoli L, Scarpellini E, Colica C, et al. Gut microbiota and obesity: a role for probiotics. Nutrients 2019; 11(11): 2690.
Ettehad-Marvasti F, Ejtahed HS, Siadat SD, et al. Effect of garlic extract on weight loss and gut microbiota composition in obese women:a double-blind randomized controlled trial. Front Nutr 2022; 9: 1007506.
Mazier W, Le Corf K, Martinez C, et al. A New Strain of Christensenella minuta as a potential biotherapy for obesity and associated metabolic diseases. Cells 2021; 10(4): 823.
Goodrich JK, Waters JL, Poole AC, et al. Human genetics shape the gut microbiome. Cell 2014; 159(4): 789-99.
Duncan SH, Richardson AJ, Kaul P, et al. Oxalobacter formigenes and its potential role in human health. Appl Environ Microbiol 2002; 68(8): 3841-7.
Li Y, Zhang LL, Liu L, et al. Paludicola psychrotolerans gen. nov., sp. nov., a novel psychrotolerant chitinolytic anaerobe of the family Ruminococcaceae. Int J Syst Evol Microbiol 2017; 67(10): 4100-3.
Deaver JA, Eum SY, Toborek M. Circadian disruption changes gut microbiome taxa and functional gene composition. Front Microbiol 2018; 9: 737.
Zhang L, Ouyang Y, Li H, et al. Metabolic phenotypes and the gut microbiota in response to dietary resistant starch type 2 in normal-weight subjects: a randomized crossover trial. Sci Rep 2019; 9(1): 4736.
Gardiner BJ, Tai AY, Kotsanas D, et al. Clinical and microbiological characteristics of Eggerthella lenta bacteremia. J Clin Microbiol 2015; 53(2): 626-35.
Kaur AP, Bhardwaj S, Dhanjal DS, et al. Plant prebiotics and their role in the amelioration of diseases. Biomolecules 2021; 11(3): 440.
Nishiwaki H, Hamaguchi T, Ito M, et al. Short-chain fatty acid-producing gut microbiota is decreased in Parkinson's disease but not in rapid-eye-movement sleep behavior disorder. mSystems 2020; 5(6): e00797-20.
Vojinovic D, Radjabzadeh D, Kurilshikov A, et al. Relationship between gut microbiota and circulating metabolites in population-based cohorts. Nat Commun 2019; 10(1): 5813.
Geirnaert A, Steyaert A, Eeckhaut V, et al. Butyricicoccus pullicaecorum, a butyrate producer with probiotic potential, is intrinsically tolerant to stomach and small intestine conditions. Anaerobe 2014; 30: 70-4.
Matsuoka T, Hosomi K, Park J, et al. Relationships between barley consumption and gut microbiome characteristics in a healthy Japanese population: a cross-sectional study. BMC Nutr 2022; 8(1): 23.
Liu X, Mao B, Gu J, et al. Blautia-a new functional genus with potential probiotic properties?. Gut Microbes 2021; 13(1) :1-21.
Engels C, Ruscheweyh HJ, Beerenwinkel N, et al. The common gut microbe Eubacterium hallii also contributes to intestinal propionate formation. Front Microbiol 2016; 7: 713.
Cuevas-Sierra A, Ramos-Lopez O, Riezu-Boj JI, et al. Diet, Gut microbiota, and obesity: links with host genetics and epigenetics and potential applications. Adv Nutr 2019; 10(suppl_1): S17-S30.
Finegold SM, Li Z, Summanen PH, et al. Xylooligosaccharide increases bifidobacteria but not lactobacilli in human gut microbiota. Food Funct 2014; 5(3): 436-45.
Zhang C, He X, Sheng Y, et al. Allicin-induced host-gut microbe interactions improves energy homeostasis. Faseb j 2020; 34(8): 10682-98.
Hiel S, Gianfrancesco MA, Rodriguez J, et al. Link between gut microbiota and health outcomes in inulin -treated obese patients: lessons from the Food4Gut multicenter randomized placebo-controlled trial. Clin Nutr 2020; 39(12): 3618-28.
Mihajlo JM, Kodranov ID, Milojković-Opsenica D, et al. Comparison of nutritional properties and antioxidant activity of garlic and its fermented product. FoodEnTwin Symposium: Novel analytical approaches in food and environmental sciences, Book of Abstracts, June 16-18, 2021, Belgrade, Serbia 2021.
Holmes ZC, Villa MM, Durand HK, et al. Microbiota responses to different prebiotics are conserved within individuals and associated with habitual fiber intake. Microbiome 2022; 10(1): 114.
