Назад
1 485
22 июня 2023
Микробиом и микробиота: научные факты, о которых важно знать
Оглавление
Удивительно, но факт: организм человека представляет собой сложнейшую структуру, грубо говоря — колонию самых разных по назначению и строению клеток, действующих сообща. Примерно за 3,7–4,1 миллиарда лет эволюция привела некогда простейшее одноклеточное существо к такой форме жизни, как человек. В нашем организме более 230 различных типов клеток. А кроме того, наше тело является домом для огромного количества бактерий — целого микробиома.
Возможно, вы натыкались в интернете на миф, что якобы в организме человека бактерий в 10 раз больше, чем собственных клеток. Этому утверждению уже более полувека, и хотя оно является ложным, но всё же не так далеко ушло от истины. Возьмём условного «среднего человека»: вес 70 кг, рост 170 см, возраст 20–30 лет. Клеток у него насчитывается 3,0 × 1013 (30 триллионов), тогда как бактерий — 3,8 × 1013 (38 триллионов). То есть бактерий действительно больше! Однако масса их при таком количестве составляет — не поверите — всего лишь около 200 граммов. Ведь размер и масса бактерии гораздо меньше, чем большинства обычных человеческих клеток.
Разберёмся, что такое микробиом и микрофлора, чем они отличаются и какую роль выполняют микроорганизмы в нашем пищеварении, в частности в кишечнике. Приготовьтесь, будет ещё много интересных фактов!
Чем отличаются микробиом, микробиота и микрофлора
Микробиом — совокупность микроорганизмов, населяющих определённую экосистему, например ткани (кожа, кровь), органы (печень, желудок), отдельный организм (человек, собака, берёза, куст земляники) или целая среда (почва, океан). Так что пусть вас не вводит в заблуждение греческий корень «микро» («маленький»), масштабы микробиомов бывают разные. Кроме того, в понятие «микробиом» входит совокупность геномов микроорганизмов, населяющих конкретную среду, и это важнейшее отличие термина.
Микробиота (или микрофлора) — совокупность типов живых микроорганизмов, населяющих определённую среду. Корень «био» происходит от древнегреческого βίος («жизнь»). А «флора» — от латинского flos («цветок») или от имени древнеримской богини весны и цветения Флоры. Но погодите-ка, ведь слово «флора» обычно относится к растениям! Дело в том, что раньше наука относила бактерии и грибы к царству Растений, отсюда возникла некоторая путаница.
Таким образом, понятия «микробиота» и «микрофлора» взаимозаменяемы, а слово «микробиом» является синонимом к ним — с той лишь оговоркой, что последнее включает в себя ещё и набор генов, а не только типы микроорганизмов.
Какие организмы живут в нашей микрофлоре?
Микробиом человека населяют грибы, протисты (эукариоты, то есть существа с клеточным ядром), бактерии и археи (прокариоты, то есть без оформленного клеточного ядра). Когда говорят о микрофлоре, обычно подразумевают полезные микроорганизмы, то есть живущие с нами в симбиозе: им хорошо, и нам тоже хорошо. Хотя, строго говоря, микробиота включает в себя самые разные бактерии: и полезные, и безвредные, и потенциально вредные.
А вот слово «микроб» в нашей повседневной речи чаще всего несёт негативный оттенок, хотя изначально означало то же, что и «микроорганизм», — живое существо, не различимое невооружённым глазом или размером менее 0,1 мм.
К микробиоте также могут относить вирусы, но некоторые учёные с этим не согласны, поскольку до конца не решён вопрос, можно ли вообще причислять вирусы к формам жизни (а микробиота уже по определению является живой).
Отдельно можно выделить условно-патогенную микрофлору — те организмы, которые спокойно живут в нашем теле и сами по себе не несут опасности, но при определённых условиях могут размножиться и вызвать заболевания.
В нашей статье мы обсудим полезную микрофлору кишечника, который населяет самое большое количество бактерий по сравнению с остальными частями организма (на втором месте кожа).
Как устроено пищеварение
Система пищеварения включает следующие органы: рот, глотка, пищевод, желудок, тонкий кишечник, толстый кишечник, прямая кишка, анус. По-другому эта «труба» называется желудочно-кишечным трактом (ЖКТ).
Подробно на работе всей системы мы останавливаться не будем, но вы можете узнать больше, посмотрев наш видеоурок «Питание и пищеварение» в рамках курса «Здоровое питание от А до Я».
Важно, что именно в тонком кишечнике происходит основное переваривание пищи, а также всасывается 90 % нутриентов и воды. И ещё один увлекательный факт: общая площадь ЖКТ, в том числе благодаря этим складкам и ворсинкам, может составлять в среднем около 32 м2 или между 30 и 40 м2. Хотя некоторые источники, не проверив факты, сообщают, что площадь одного только кишечника достигает 250 м2 и сравнима с теннисным кортом, но реальная площадь ближе к половине площадки для бадминтона или же к однокомнатной квартире или студии.
Зачем нужна и как работает микробиота кишечника
Именно в кишечнике обитает большая часть микробиоты, столь необходимой для пищеварения, ввиду нескольких факторов:
-
Пища. Наша еда — еда для бактерий.
-
Температура и влажность. В кишечнике тепло и влажно, что является важным условием для комфортной жизни бактерий.
-
Низкая кислотность. Если в желудке среда кислая и убивает большинство бактерий, то в кишечнике — нейтральная или щелочная.
Роль микробиоты кишечника в пищеварении настолько велика, что её даже выделяют как отдельный орган ЖКТ. Триллионы организмов живут вместе с нами от рождения до старости. Микробиота кишечника выполняет множество важных и многогранных функций:
-
защищает организм от инфекций и от пищевых аллергий;
-
участвует в регуляции иммунной, нервной и эндокринной систем;
-
является важным участником пищеварительных процессов;
-
синтезирует витамины групп В и К и бактерицидные пептиды;
-
помогает расщеплению сложных углеводов и ферментирует их в метаболически важные короткоцепочечные жирные кислоты.
Хотя видов бактерий в микрофлоре множество, учёные выделяют 6 основных типов, встречающихся в кишечнике здорового человека: Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, Fusobacteria, Verrucomicrobia. У всех этих типов своя роль; также в зависимости от питания тот или иной тип может активнее размножаться или, наоборот, подавляться. А самое главное для поддержания здоровья — придерживаться разнообразного и сбалансированного питания, что, в свою очередь, ведёт к здоровому разнообразию и балансу микробиоты, о чём мы поговорим ниже.
Чем питаться для поддержания здоровой микрофлоры
Главный регулятор микробиоты — это пища. Разнообразное, полноценное и сбалансированное питание — залог не только правильной работы пищеварения, но и здоровья всего организма. За счёт правильного питания достигается высокий уровень и баланс микробиома кишечника.
В целом мы много говорили об основах здорового питания, а также рассказывали о роли пищи для иммунитета. Но какие же основные рекомендации можно дать по питанию с пользой для микробиоты кишечника?
Во-первых, стараться избегать следующих продуктов или хотя бы минимизировать их употребление:
-
прошедшие глубокую переработку в процессе приготовления, например фастфуд, сосиски, колбасы;
-
с высоким содержанием простых сахаров и трансжиров, в том числе сладкие газировки и другие напитки с добавлением большого количества сахара, шоколадки, конфеты, выпечка, торты и другие кондитерские изделия.
Отметим, что у перечисленных выше продуктов можно найти более-менее здоровые аналоги, поэтому перед покупкой ознакомьтесь с составом.
Во-вторых, включать в рацион продукты с высоким содержанием пищевых волокон:
-
фрукты, овощи и зелень;
-
бобовые и орехи;
-
цельнозерновые — крупы, а также макароны из твёрдых сортов пшеницы.
Употребление пищи, богатой пищевыми волокнами, способствует снижению риска развития заболеваний не только пищеварительной системы, но и сердечно-сосудистой и лёгких, а также снижает риск развития диабета II типа, аутоиммунных заболеваний и рака.
И в-третьих, ежедневно включать в своё меню кисломолочные продукты, ведь кисломолочные бактерии в их составе положительно влияют на микробиом кишечника. Это знание является достоянием человечества вот уже больше 120 лет (если говорить конкретно о болгарской палочке). Небольшой исторический экскурс — ниже.
Какой продукт продлевает жизнь
Микрофлора и питание косвенно влияют на продолжительность жизни. Некоторые аспекты этой взаимосвязи установил русский учёный Илья Ильич Мечников — лауреат Нобелевской премии по физиологии или медицине 1908 года за исследования в области фагоцитоза и иммунитета. Он открыл фагоцитоз, долгие годы изучал иммунитет и борьбу с болезнями, исследовал причины старости и смерти, возможности продления жизни и феномен долгожительства.
В 1905 году болгарский студент Стамен Григоров впервые описал причину молочнокислой ферментации — болгарскую палочку. Его научный руководитель написал Мечникову (уже на тот момент известному благодаря изучению фагоцитов) и предложил обратить внимание на изыскания молодого биолога. Мечников исследованием заинтересовался и даже пригласил Григорова выступить с лекцией перед научным сообществом.
В 1908 году Мечников опубликовал статью, посвящённую болгарскому «кислому молоку» (так в Болгарии назывался йогурт). Проанализировав статистику более 30 стран, Мечников установил, что больше всего долгожителей именно на родине кислого молока — в Болгарии: 0,4 % людей старше 100 лет. Явление долгожительства Мечников связал именно со свойствами «кислого молока» и активно пропагандировал пользу болгарской палочки для кишечника и борьбы со старением.
В результате произошёл бум популярности йогуртов. Порошок-закваска с болгарской палочкой стал продаваться в аптеках, чтобы каждый мог у себя дома приготовить йогурт (в 1920-е годы в советских аптеках он назывался «ягурт»).
На открытия Мечникова обратил внимание фармацевт и предприниматель Исаак Карассо, который в 1919 году начал производство йогуртов в Барселоне под названием Danone (уменьшительное в честь его сына Дэниэла). В СССР промышленное производство йогурта началось позднее — с 1965 года на Рижском молочном комбинате.
Кисломолочные продукты (КМП) на страже кишечника
Выбор молочных продуктов сегодня огромен. Для детей лучше останавливать свой выбор на продуктах, сертифицированных для детского питания соответствующего возраста, так как они разработаны с учётом потребностей организма ребёнка.
Переоценить роль кисломолочки невозможно. Так, например, йогурты не только обладают ценными питательными свойствами (содержат молочный белок). Йогурт (если он не подвергался термической обработке) содержит живые бактерии L. delbrueckii subsp. bulgaricus и S. thermophilus, которые производят лактазу, а она, в свою очередь, разрушает часть лактозы в йогурте. Более того, согласно научным данным, йогурт улучшает расщепление лактозы в организме и потому рекомендован людям с непереносимостью лактозы. Кроме того, йогурт может положительно влиять на разнообразие и функционирование микробиоты кишечника.
Кефир также может приносить пользу для микробиоты. Требования к изготовлению настоящего кефира строго регламентируются, для закваски обязательно использовать кефирный грибок. Это удивительная симбиотическая культура, состоящая из десятка различных родов лактобактерий и дрожжей, которые, подобно колонии организмов, приносят друг другу пользу и выполняют каждый свою функцию. Не только в закваске, но и в готовом продукте — собственно, кефире — живут самые настоящие живые микроорганизмы, которые попадают в наш ЖКТ и начинают там взаимодействовать с нашей собственной микробиотой, подкармливая её полезными продуктами своей жизнедеятельности.
