Het opmerkelijke experiment onderschrijft wat onderzoekers al vermoedden: het zit ‘m allemaal in de darmbacteriën.
De reuzenpanda eet eigenlijk alleen maar bamboe. En daarmee houdt deze er een vezelrijk, maar bijzonder vetarm dieet op na. Opvallend genoeg is dat de panda niet aan te zien; de meeste reuzenpanda’s zijn ronduit mollig. Hoe is dat mogelijk? Een nieuw onderzoek, verschenen in het blad Cell Reports, schept duidelijkheid.
Darmflora
Hoewel de panda alleen maar bamboe eet, wil dat niet zeggen dat deze het jaarrond ook continu hetzelfde eet. Gedurende ongeveer vier maanden in het jaar doen reuzenpanda’s zich tegoed aan bamboescheuten: uitlopers van bamboeplanten die relatief rijk zijn aan koolhydraten en eiwitten. Maar gedurende de overige acht maanden in het jaar moeten de panda’s het doen met de vezelrijke en weinig voedzame bladeren van de bamboeplant. En toch slagen de panda’s erin om het jaarrond mollig en gezond te blijven. Het is allemaal te herleiden naar een verandering in hun darmflora, zo tonen onderzoekers nu aan.
Poeptransplantatie
“We weten al geruime tijd dat deze panda’s tijdens het seizoen waarin ze bamboescheuten eten een andere set darmbacteriën herbergen en het is ook duidelijk te zien dat ze in die tijd van het jaar extra mollig zijn,” aldus onderzoeker Guangping Huang. Maar onduidelijk was of die darmbacteriën daar ook iets mee te maken hadden. Om dat uit te zoeken, verzamelden de onderzoekers poep van wilde reuzenpanda’s die voornamelijk bamboescheuten aten. En enkele maanden later werd ook poep van panda’s die het met bamboeblaadjes moesten doen, vergaard. Vervolgens werd die ontlasting – met daarin dus ook de darmbacteriën van de panda – getransplanteerd in de van bacteriën ontdane darmen van muizen. Die muizen kregen vervolgens drie weken lang bamboe voorgeschoteld. Na die drie weken moesten de onderzoekers concluderen dat de muizen die poep van een bamboescheuten etende panda hadden ontvangen veel zwaarder waren en een hoger vetpercentage hadden dan de muizen die de poep van bamboeblaadjes etende panda’s hadden ontvangen. En dat ondanks dat beide groepen muizen precies dezelfde hoeveelheden en hetzelfde type voedsel hadden genuttigd.
Bacterie
Het wees er sterk op dat het opmerkelijke verschil in gewicht en omvang van de muizen gedicteerd werd door de darmbacteriën. Vervolgonderzoek onderschrijft dat. Zo wijst een analyse van de pandapoep uit dat deze tijdens de maanden waarin bamboescheuten voorhanden zijn, veel rijker is aan de darmbacterie Clostridium butyricum. En het stofwisselingsproduct van die bacterie geeft een boost aan het gen dat uiteindelijk weer de opbouw en opslag van vet bevordert.
Het resultaat is dat de panda – dankzij die verandering in zijn darmflora – in die vier maanden durende periode waarin bamboescheuten voorhanden zijn, behoorlijk mollig wordt. “Het is voor het eerst dat we een causaal verband hebben gevonden tussen de darmflora van een panda en diens fenotype (het totaal van alle waarneembare eigenschappen, red.),” aldus Huang. En die extra reserves compenseren vervolgens het gebrek aan voedingsstoffen waarmee de reuzenpanda in de acht maanden erna – waarin er alleen weinig voedzame bamboeblaadjes voorhanden zijn – te maken krijgt. En zo kan de reuzenpanda – ondanks dat er niet het jaarrond voedzaam voedsel voorhanden is – toch gezond en zelfs redelijk mollig blijven.
De panda is lang niet het enige organisme dat beschikt over een seizoensgebonden darmflora; er zijn meer dieren bij wie de set bacteriën in de darmen in de loop van het jaar verandering ondergaat. Zo zijn er bijvoorbeeld verschillende soorten apen die ‘s zomers – als er veel fruit en verse bladeren voorhanden zijn – een andere set darmbacteriën hebben dan in de winter – wanneer ze het vooral van de bast van bomen moeten hebben. Een vergelijkbare verandering in darmflora zien we bovendien bij de Hadza, moderne jagers en verzamelaars die in Tanzania leven en die afhankelijk van het seizoen ook uiteenlopende typen voedsel nuttigen.
Het onderzoek naar de darmflora van reuzenpanda’s was ondenkbaar geweest zonder de muizen, zo benadrukt Huang. “Als het om bedreigde en kwetsbare wilde dieren gaat, kunnen we daar niet direct mee experimenteren.” De onderzoekers hopen dankzij de muizen en poeptransplanties in de nabij toekomst nog veel meer te weten te komen over de darmflora van reuzenpanda’s (en ook andere wilde dieren). Zo hopen de wetenschappers op korte termijn meer micro-organismen in de darmen van reuzenpanda’s te identificeren en helder te krijgen hoe zij de gezondheid van panda’s beïnvloeden. “Het is belangrijk om vast te stellen welke bacteriën goed zijn voor de dieren, omdat het ons op een dag misschien wel in staat stelt om sommige ziektes met behulp van probiotica te behandelen,” aldus Huang.
