Functional Evaluation and In Vitro Glucose-Lowering Activity of a Limosilactobacillus fermentum Fermented Probiotic Millet Malt Beverage using HepG2 Hepatocytes
تُظهر هذه الدراسة أن مشروباً بروبيوتيكياً مُخمراً بواسطة بكتيريا *Limosilactobacillus fermentum*، ومصنوعاً من الدخن المنبت والزنجبيل، يتمتع بخصائص مضادة للأكسدة، ومضادة للبكتيريا، وخصائص حسية متميزة، بينما يعزز بفعالية امتصاص الجلوكوز في خلايا كبد HepG2، مما يشير إلى إمكاناته كغذاء وظيفي مضاد لمرض السكري.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
بالنسبه لملايين الأشخاص، فإن فعل الأكل البسيط يصبح معقداً بسبب صراع الجسم لإدارة السكر. فعندما يختل النظام الذي ينظم غلوكوز الدم، تكون النتيجة حالة تُعرف باسم السكري، وهي تحدٍ صحي واسع الانتشار يؤثر على كيفية امتصاص الخلايا للطاقة. وفي السنوات الأخيرة، وجه العلماء اهتمامهم نحو الأمعاء، ذلك النظام البيئي الداخلي الشاسع حيث تقطن تريليونات الكائنات الحية الدقيقة. هذه الميكروبات، التي تُسمى غالباً "البروبيوتيك"، ليست مجرد مسافرة؛ بل هي مشاركة نشطة في صحة الإنسان، حيث تساعد في هضم الطعام، وتدريب الجهاز المناعي، وحتى التأثير على كيفية تعامل الجسم مع السكر. وبينما يعرف الكثير من الناس البروبيوتيك من الزبادي ومنتجات الألبان الأخرى، يتطلع الباحثون بشكل متزايد نحو المملكة النباتية بحثاً عن بدائل. فالحبوب مثل الدخن، التي غذت البشرية لآلاف السنين، غنية بالألياف والمواد المغذية. وعندما يُسمح لهذه الحبوب بالتبرعم ثم تخميرها بواسطة بكتيريا نافعة، فإنها تتحول إلى شيء جديد: مشروب قد يفعل أكثر من مجرد إرواء العطش. وكان السؤال الذي دفع البحث الأخير هو ما إذا كان نوع معين من البكتيريا، المستخلص من عجينة تقليدية، يمكنه تحويل الدخن إلى مشروب قادر على مساعدة الخلايا على امتصاص الغلوكوز بشكل أكثر فعالية.
بدأ الباحثون عملهم بالبحث عن سلالة معينة من البكتيريا، وهي ميكروب عصوي الشكل يُعرف باسم Limosilactobacillus fermentum، مختبئ داخل خليط من عجينة فول الصويا (المونج). وقد نجحوا في عزل هذا الكائن الحي وتأكيد هويته باستخدام التسلسل الجيني، وهي عملية تقرأ الشفرة الفريدة للحمض النووي للبكتيريا لضمان أنها بالضبط ما يعتقدون أنه هو. وبمجرد حصولهم على بادئ البكتيريا، توجهوا إلى نوعين من الدخن: السورغم (الذرة الرفيعة) ودخن اللؤلؤ. تم نقع هذه الحبوب في الماء حتى تبرعمت، وهي عملية تنشط الإنزيمات الطبيعية، ثم جُففت وطُحنت لتصبح دقيقاً ناعماً. ولصنع المشروب، خلط العلماء دقيق الدخن هذا مع الماء وعصير الزنجبيل الطازج، ثم أدخلوا البكتيريا المعزولة إلى الخليط. وتركوا المزيج يستقر في بيئة دافئة لمدة ثلاثة أيام، مما سمح للبكتيريا بالتغذي على السكريات الموجودة في الدخن والتكاثر.
بينما كانت البكتيريا تعمل، غيرت المشروب بطرق قابلة للقياس. أصبح الخليط أكثر حموضة، حيث انخفضت درجة الحموضة (pH) من حالة متعادلة إلى مستوى حامض ولاذع، وهي علامة على أن البكتيريا كانت تنتج أحماضاً عضوية. وفي الوقت نفسه، انخفضت كمية السكر في السائل مع استهلاك البكتيريا له للحصول على الطاقة. وبنهاية فترة التخمير، كان المشروب يعج بالحياة، حيث يحتوي على مئات الملايين من الخلايا البكتيرية في كل ميليلتر، وهو عدد مرتفع بما يكفي لاعتباره مصدراً قوياً للبروبيوتيك. كما وجد الفريق أن عملية التخمير أطلقت العناصر الغذائية الخفية؛ فقد أصبح المشروب غنياً بالمركبات الفينولية، وهي مواد طبيعية توجد في النباتات تعمل كمضادات للأكسدة، مما يساعد في تحييد الجزيئات الضارة في الجسم. وأظهر الإصدار القائم على السورغم مستويات عالية بشكل خاص من هذه المركبات المفيدة.
ولرؤية ما إذا كان هذا المشروب الجديد يمكنه محاربة الغزاة الضارين، اختبره الباحثون ضد عدة أنواع من البكتيريا الشائعة التي تسبب الأمراض، بما في في ذلك سلالات من E. coli و Bacillus cereus. وعندما وضعوا سائل الدخن المخمر بالقرب من هذه البكتيريا الضارة، توقفت الميكروبات السيئة عن النمو، مما خلق مناطق واضحة لا يمكن لشيء أن ينجو فيها. أظهر المشروب نشاطاً مشابهاً للمضاد الحيوي القياسي، رغم أن مناطق التثبيط كانت أقل من تلك التي تنتجها مادة الستربتومايسين، مما أكد إمكاناته كعامل مضاد للميكروبات طبيعي. هذا القدر من مكافحة الميكروبات، جنباً إلى جنب مع المحتوى العالي من مضادات الأكسدة، أشار إلى أن المشروب يمكن أن يوفر الحماية ضد العدوى والإجهاد التأكسدي.
ثم توجه العلماء اهتمامهم إلى كيفية تذوق ورائحة المشروب، وهما عاملان يحددان ما إذا كان الناس سيستمتعون فعلياً باستهلاك هذا الغذاء الوظيفي. استخدموا أجهزة إلكترونية متطورة، وهي في الأساس أنوف وألسنة اصطناعية، لتحليل الغازات المتطايرة والمركبات الكيميائية المنبعثة من المشروب. رصدت هذه الآلات ملفاً معقداً من الروائح والنكهات التي تختلف عن المكونات غير المخمرة. لقد قام التخمير بتفكيك المركبات المرة وولد نغمات جديدة وممتعة من الفاكهة والحموضة الخفيفة. وعندما تذوقت لجنة من المتطوعين البشريين المشروب، قيموه عالياً، ووجدوا نسخة السورغم جذابة بشكل خاص. أضاف الزنجبيل دفئاً مألوفاً، بينما جعل التخمير الحواف الخشنة أكثر سلاسة، مما نتج عنه مشروب مغذٍ ومستساغ في آن واحد.
ومع ذلك، فإن الاختبار الأكثر أهمية تم في طبق مختبري يحتوي على خلايا كبد بشرية، المعروفة باسم خلايا HepG2. تُستخدم هذه الخلايا غالباً لدراسة كيفية معالجة الجسم للغلوكوز. عرض الباحثون الخلايا لمشروبات الدخن المخمرة وراقبوا ما حدث. وجدوا أن الخلايا التي عولجت بالمشروب بدأت في امتصاص المزيد من الغلوكوز من محيطها مقارنة بالخلايا التي لم تعالج. كان هذا التأثير أكثر وضوحاً بعد اثنتي عشرة ساعة من التعرض، وهو إطار زمني بدت فيه الخلايا أكثر كفاءة في استقبال السكر. أشارت أداء مشروب الدخن إلى تأثيرات واعدة مضادة للسكري، مشابهة لعلاج الميتفورمين القياسي، الذي كان بمثابة المجموعة الضابطة الإيجابية في التجربة. وبينما تضاءل التأثير بعد أربع وعشرين ساعة، اقترحت النتائج في منتصف المدة أن المركبات النشطة بيولوجياً في المشروب يمكن أن تحفز الخلايا على استخدام السكر بشكل أكثر فعالية.
طوال فترة الاختبار، تحقق الباحثون أيضاً للتأكد من سلامة المشروب. وجدوا أن المشروبات المخمرة لم تضر خلايا الكبد؛ بل في الواقع، ظلت الخلايا صحية ونشطة، مع وجود بعض الأدلة التي تشير إلى أن المشروب قد يدعم نمو الخلايا. أكد هذا أن الميكروبات النافعة والمركبات التي أنتجتها لم تكن سامة. خلصت الدراسة إلى أنه من خلال الجمع بين بكتيريا بروبيوتيك معينة ودخن مالت (منبت) وزنجبيل، من الممكن إنشاء مشروب غير لبني غني بمضادات الأكسدة، وقادر على محاربة البكتيريا الضارة، وفعال في مساعدة الخلايا على امتصاص الغلوكوز. وبينما تعد هذه النتائج واعدة، أشار الباحثون إلى أنها تستند إلى تجارب مخبرية. وستتضمن الخطوات التالية اختبار المشروب في كائنات حية وفي النهاية في البشر لمعرفة ما إذا كانت هذه الفوائد المخبرية ستترجم إلى تحسينات صحية في العالم الحقيقي. في الوقت الحالي، يوضح العمل أنه يمكن تحويل الحبوب القديمة، عند اقترانها بالميكروبات المناسبة، إلى أداة حديثة لإدارة الصحة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.