Upgrade van zuigelingenvoeding: prebiotica kunnen het geheugen stimuleren
Door prebiotica aan zuigelingenvoeding toe te voegen, heeft een groep onderzoekers de cognitieve prestaties van biggen verbeterd. De bevindingen ondersteunen eerder werk en suggereren een belangrijke rol voor prebiotica bij de ontwikkeling van de hersenen.
Iedereen die kinderen heeft gehad, heeft de uitdrukking 'borst is het beste' gehoord. Dit is een gegeven, maar om uiteenlopende redenen kan niet elke moeder hun baby borstvoeding geven.
Om deze reden is het belangrijk dat zuigelingenvoeding de beste start in het leven biedt en de ongelooflijke mogelijkheden van moedermelk zo goed mogelijk nabootst.
Babyvoeding is nu al een goede vervanger, maar er is altijd ruimte voor verbetering als je concurreert met Moeder Natuur.
Moedermelk bevat van nature prebiotica, dit zijn kleine, onverteerbare vezelmoleculen; ze bieden een gastvrije omgeving voor darmbacteriën.
Het op jonge leeftijd koloniseren van de darmen door bacteriën is belangrijk voor het zich ontwikkelende immuunsysteem en helpt infecties te voorkomen. Studies hebben ook aangetoond dat het toevoegen van prebiotica aan zuigelingenvoeding de darmfunctie kan helpen verbeteren en allergieën kan verminderen.
In een recent onderzoek van het Piglet Nutrition and Cognition Lab van de University of Illinois is onderzocht welke effecten het toevoegen van prebiotica aan zuigelingenvoeding kan hebben op varkens. Concreet wilden ze weten of het geheugen en verkennend gedrag zou verbeteren.
Waarom varkens bestuderen?
Het gebruik van ratten en muizen om medicijnen of biologische mechanismen te onderzoeken, is een bekende en ongelooflijk nuttige methode. Biggen lijken echter meer op babymensen dan op knaagdieren. Hun gedrag, hun spijsverteringsstelsel en zelfs de manier waarop hun hersenen zich ontwikkelen, lijken veel meer op ons dan wij op ratten.
Hoewel het vreemd lijkt om vezels toe te voegen aan het dieet van een big om de werking van de hersenen te veranderen, zijn er al aanwijzingen dat onze darmbacteriën een invloedrijke rol spelen op onze geest en stemming.
Een van de onderzoekers, Stephen Fleming, zegt: "Er is niet veel onderzoek gedaan naar de darm-hersen-as bij mensen, maar veel knaagdierwerk laat die verbanden zien." In één onderzoek vertoonden bijvoorbeeld knaagdieren die kort na de geboorte prebiotica kregen, meer positieve sociale interacties en een verbeterd geheugen.
"Dit brengt het naar een diermodel dat veel dichter bij menselijke baby's staat en vraagt of die verbinding nog steeds bestaat en of we mogelijke mechanismen kunnen uitproberen."
Stephen Fleming, hoofdauteur
De nieuwste studie, gepubliceerd in het tijdschrift Nutritional Neuroscience, volgt op onderzoek door dezelfde wetenschappers in 2016. In hun eerdere paper concludeerden ze dat het toevoegen van nieuwe ingrediënten aan formule, waaronder prebiotica, de ontwikkeling en het gedrag van de hersenen zou kunnen beïnvloeden.
Biggen en zuigelingenvoeding
Voor het nieuwe onderzoek kregen biggen van 2 dagen oud zuigelingenvoeding op basis van koemelk aangevuld met galacto-oligosaccharide (GOS), een natuurlijk voorkomend prebioticum, en polydextrose (PDX), een synthetisch koolhydraat met prebiotische activiteit.
Toen de biggen 25 dagen oud waren, werden ze op de proef gesteld in een reeks leer-, geheugen- en stresstests. Na 33 dagen werd bloed, hersenen en darmweefsel verzameld voor onderzoek.
Om hun geheugen te testen, gebruikten de wetenschappers een 'nieuwe herkenningstest'. De varkens kregen hondenspeelgoed om mee te spelen; ze ontvingen een gloednieuw speeltje en een speelgoed dat ze eerder hadden gezien. Als het varken meer tijd met het nieuwe speeltje doorbracht, werd dit opgevat als een indicatie dat ze het als nieuw herkenden en er daarom de voorkeur aan gaven.
Fleming legt uit waarom dit type test nuttig is:
"Als je probeert om je geheugen te testen, komt deze test dichter bij wat we zouden doen met een baby. We trainen tenslotte baby's niet in doolhoven. We weten uit eerder onderzoek dat deze test werkt voor varkens, maar dit is het eerste gepubliceerde voorbeeld van gebruik in een voedingscontext. "
Ze ontdekten dat varkens die de PDX- en GOS-verbeterde formule kregen meer tijd besteedden aan het spelen met het nieuwe speeltje dan degenen die de standaardvoeding kregen. Hiermee werd bedoeld dat de hersenen gezond waren en dat het leren en het geheugen was verbeterd.
Hebben de prebiotica een verschil gemaakt?
Om erachter te komen of de prebiotica effect hadden op de darmflora, testten de onderzoekers op vluchtige vetzuren (VFA). Bacteriën scheiden VFA's uit terwijl ze prebiotica verteren, dus verhoogde niveaus duiden op een verhoogd aantal bacteriën.
Zoals verwacht waren bij de varkens die PDX en GOS kregen, de VFA's verhoogd in het bloed, de hersenen en de karteldarm. Het is mogelijk dat VFA's betrokken kunnen zijn bij de invloed van darmbacteriën op onze hersenen en ons gedrag.
In de huidige studie werd de verwachte verandering in stressgerelateerd gedrag echter niet gevonden; ondanks het meten van veranderingen in VFA's, werd er geen verband gezien in gedrag.
De onderzoekers waren ook verrast toen ze ontdekten dat bij de varkens die het prebioticum kregen, de serotoninespiegel in de hippocampus daalde.
"Als je minder serotonine hoort, is er een onmiddellijke reactie om te zeggen: 'Nou, dat is slecht' ', zegt Fleming. Maar dat hoeft niet per se het geval te zijn; de varkens vertoonden bijvoorbeeld geen grotere angst tijdens stresstests. Deze daling van serotonine kan te wijten zijn aan verlaagde niveaus van tryptofaan, de voorloper van serotonine. Er is meer onderzoek nodig om dit verder te onderzoeken.
Hoewel de studie geen gedragsverandering kon vinden, toonden ze wel aan dat het geheugen van het varken werd verbeterd door prebiotica. Als onderdeel van het groeiende bewijs van de invloed van darmbacteriën op de hersenfunctie, zijn de resultaten interessant om te lezen.
“Er zijn zoveel manieren waarop we de samenstelling van de microbiota kunnen veranderen en ze kunnen zeer sterke voordelen hebben. Het bevorderen van een goede ‘darmgezondheid’ blijft een sterke focus op het gebied van voeding ”, zegt co-auteur Ryan Dilger, universitair hoofddocent bij de afdeling Dierwetenschappen aan de Universiteit van Illinois in Chicago.
Zoals Dilger zegt, is er veel belangstelling voor de invloed van darmbacteriën op de hersenen. Er zal zeker meer werk volgen in de achtervolging.
