Xác định động vật ăn cỏ, ăn thịt thông qua vi khuẩn đường ruột

Trên đồng bằng Serengeti, các nhà khoa học có thể biết được động vật nào ăn cỏ hoặc động vật nào đã ăn thịt những con linh dương tội nghiệp, tất cả tùy thuộc vào sự hiện diện chủng loại vi khuẩn đặc trưng trong đường ruột của con vật.

Những gì động vật hữu nhũ đã ăn có thể được xác định bởi chủng loại vi khuẩn có lợi sống trong ruột của chúng và những chức năng gì mà các vi khuẩn đó đảm nhận, theo kết quả của nghiên cứu này được đăng tải trên tạp chí Science số ra ngày 20 tháng 5 năm 2011, bởi các nhà nghiên cứu quốc tế. Sự hiện diện của các loại vi khuẩn có lợi đặc trưng có trong ruột của động vật đã giúp biến thịt hoặc thực vật thành chất dinh dưỡng, điều này giúp chúng ta phân biệt được: động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt, theo các nhà nghiên cứu.

"Đây là những chức năng làm nền tảng," theo Martin Blaser, nhà vi trùng học, làm việc tại trường Đại học New York, Hoa Kỳ, người không tham gia vào nghiên cứu này. "Nó giúp xác định rõ những quy luật vĩ mô đã chi phối những chức năng nền tảng này."

Thức ăn cũng đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi các vi khuẩn có lợi trong ruột

Trong quá trình nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã phân loại vi khuẩn từ phân của 33 loài động vật hữu nhũ và xem kỹ gen của các con vi khuẩn: Khoảng 1500 mẩu gen dường như đang mã hóa các enzim, 495 gen gắn liền với các vi khuẩn thuộc về động vật ăn cỏ như các con linh dương gazen không may, hoặc động vật ăn thịt như sư tử. Vi khuẩn có lợi trong ruột của động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt có thể khác nhau, nhưng rõ ràng chúng có chức năng làm việc khác nhau được quyết định bởi chế độ ăn uống của động vật, theo Jeffrey Gordon, đồng tác giả, và là nhà sinh vật học hệ thống tại Đại học Washington, St Louis, Hoa Kỳ.

Vi khuẩn có lợi trong ruột của động vật ăn thịt mang gen dường như phù hợp cho công việc chuyển hóa lượng axít amin dồi dào trong chế độ ăn uống của vật chủ. Trái lại, vi khuẩn có lợi trong ruột của động vật ăn cỏ, dường như đang cải thiện tái tổ hợp các axít amin mới từ mớ thực vật hỗn tạp ban đầu. Kiểu mẫu có thể hợp lý với chế độ ăn giàu prôtêin của các con sư tử và chế độ ăn uống kém prôtêin của các con linh dương gazen, theo Brian Muegge, đồng tác giả của nghiên cứu này, cũng làm việc tại Đại học Washington, St Louis, Hoa Kỳ. Đối với động vật ăn cỏ, "vi khuẩn phải tổng hợp các axít amin để duy trì cuộc sống," Brian Muegge nói.

Prôtêin và các chất dinh dưỡng khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc biến đổi các vi khuẩn có lợi trong ruột, Gordon nói thêm. Các kết quả của nghiên cứu được đăng tải trực tuyến trên tạp chí Science số ra ngày ngày 19 tháng 5 năm 2011, Gordon và đồng nghiệp đã lấy 10 loài vi khuẩn có lợi trong ruột người và đưa chúng vào đường ruột của chuột thí nghiệm. Bằng cách điều chỉnh chính xác tỷ lệ của chất dinh dưỡng có mặt trong chế độ ăn của chuột, nhóm nghiên cứu có thể nhận thấy 60% của số vi khuẩn trên đã biến thành vi khuẩn có lợi trong ruột chuột.

Qua nghiên cứu: Vi khuẩn có lợi trong đường ruột của động vật thật sự có thể là công cụ giúp cải thiện sức khoẻ người, Gordon nói. "Tại thời điểm vấn đề dinh dưỡng đang là mối quan tâm hàng đầu trong các vấn đề y tế toàn cầu," Gordon nói thêm, "làm thế nào để chúng ta ra các thông báo thích hợp và hữu ích hơn khi đề nghị cung cấp những loại thức ăn gì mà chúng ta nên ăn?"

Tuy nhiên, chưa có kết luận rõ ràng về những gì mà các cộng đồng vi khuẩn, sự sụt giảm các chủng loại vi khuẩn khác nhau của cùng một loài, sẽ đem lại kết quả lâm sàng tốt nhất, theo David Relman, một nhà nghiên cứu bệnh truyền nhiễm tại Đại học Stanford, Hoa Kỳ. Mặc dù quy định chung chung đã được nêu ra, trong nghiên cứu này có thể giúp các nhà khoa học khi họ đào sâu nghiên cứu, Relman nói thêm, "có những chi tiết mà chúng tôi đã tránh đề cập sâu hơn khi quan sát các mẫu vật này."