Dietary fiber intake in toddlerhood and gut microbiota in early adulthood

Abstract

Dietary habits affect gastrointestinal microbiota. The gut microbiota is considered to have many effects on host physiology and health. However, not many longitudinal studies have evaluated the long-term effects of dietary fiber intake in early childhood on gut microbiota in adulthood. The aim of this study was to estimate the association between dietary fiber intake in early childhood and gut microbiota in adulthood. Data was collected from the STRIP study. Data-analysis was conducted with Rstudio. A literature search was conducted on PubMed and the articles best related to the topic were chosen for introduction. No difference between the study groups in gut microbiota was found in alphadiversity or richness with Wilcoxon test, nor in beta diversity with Bray-Curtis’s dissimilarity or Jaccard index. There were no consistent findings in differential abundance between the study groups. In conclusion, we found no evidence that early dietary fiber intake would affect the microbiota in adulthood as an independent factor. Longitudinal cross-section studies on the topic have not been conducted before broadly. In previous research, it has been found that both the recent and the consistent long-term dietary choices have an impact on the gut microbiota profiles. However, more research is needed to further demonstrate the causality between fiber, gut microbiota, and health outcomes. This can hopefully be studied better in the future by improving sample sequencing techniques.

Ravintokuidun saanti vaikuttaa suolistomikrobistoon. Tämän tutkimuksen aiheena on vertailla taaperoiässä eniten ja vähiten ravintokuitua ravinnosta saaneiden lasten suolistomikrobiston koostumusta 26-vuotiaana. Tarkoituksena on tutkia, ilmeneekö varhaislapsuuden kuitualtistuksen määrä mikrobistossa pitkällä aikavälillä. Aineisto perustuu STRIP-tutkimuksen (Sepelvaltimotaudin riskitekijöiden interventioprojekti) pitkittäisaineistoon. Interventioryhmän perheet saivat lapseen kohdistuvaa ravitsemus- ja elämäntapaneuvontaa, joka sisälsi tietoa terveellisen ruokavalion ja elämäntapojen noudattamisesta. Interventio päättyi 20-vuotiaana. Ensimmäinen seurantakäynti intervention jälkeen järjestettiin, kun tutkittavat olivat 26-vuotiaita. Seurannassa tutkittavilta kerättiin ensimmäistä kertaa ulostenäytteet, joista analysoitiin 16S rRNA -geenisekvensointimenetelmällä suolistomikrobiston koostumus. Aineisto perustuu viidessä ikäpisteessä pidettyihin STRIP-ruokapäiväkirjoihin 1–3 vuoden iässä sekä 26-vuotisseurannassa kerättyihin ulostenäytteisiin. Kiinnostuksen kohteena on lasten kuidunsaanti ikävuosina 1–3 ja sen yhteydet suolistomikrobiston koostumukseen 26-vuotiaana. Tutkimukseen osallistui 155 tutkittavaa, jotka jaettiin tilastollisin menetelmin korkean sekä matalan kuidunsaannin ryhmiin. Ryhmien ulostenäytteitä vertailtiin keskenään mikrobiston rikkauden (lajien lukumäärä näytteessä) ja bakteeriston monimuotoisuuden (alfa- ja beetadiversiteetti) suhteen. Lisäksi tutkittiin, mitkä bakteerisuvut eroavat ryhmien välillä. Alfadiversiteetti mittaa näytteessä olevan populaation yleistä heterogeenisyyttä, kun taas beetadiversiteetti kahden näytteen välistä yhtenevyyttä ja erilaisuutta populaatioissa. Tutkimuksen tavoite oli tutkia taaperoikäisen kuidunsaannin yhteyttä suolistomikrobiston koostumukseen aikuisena. Mikrobiston rikkaus, alfadiversiteetti tai beetadiversiteetti eivät eronneet ryhmien välillä kuidunsaannin suhteen. Bakteerisukujen pitoisuuksissa ei ilmennyt eri menetelmillä johdonmukaisesti eroja ryhmien välillä. Sekvenssoinnilla tunnistetut suvut, jotka selittivät eniten ryhmien välistä eroa, olivat Barnesiella, Subdoligranulum, Streptococcus, Intestinimonas, Parasutterella ja Flavonifractor.