Полезные микроорганизмы защищают клетки кожи от негативного воздействия свободных радикалов, не позволяют нарушить их клеточную структуру. Смог ли человек подчинить себе микробов и научились управлять нами? Полезные бактерии, заселяющие его, способствуют синтезу витаминов и борются с вредными бактериями. Наиболее представительный микробиоценоз человека по количеству микроорганизмов — в кишечнике: только количество бактерий в нем в 100 раз превосходит число собственно клеток.
Чем пробиотики полезны для человека
Человеческим языком — чрезмерное применение антибиотиков привело к устойчивости к ним у разных штаммов бактерий и патогенных микроорганизмов. Британские микробиологи развеяли самые популярные мифы о работе кишечника и населяющих его микробах в своей статье для Nature Microbiology. Из тонны биоматериала получают 10 килограммов полезных для животных бактерий. Наладить работу кишечника методом исключения «недружественных» продуктов недостаточно: полезные бактерии нужно правильно кормить. Говорим о том, куда движется пищевая индустрия, почему надо «дружить» с микробами и развенчиваем известные каждому мифы о питании.
Чем полезны бактерии
Микробы помогают организму вырабатывать и всасывать полезные вещества, в том числе витамины группы В и витамин К, определенные аминокислоты. Постепенно миф о том, что все микробы вредны, сменился представлением о существовании полезной и патогенной микрофлоры. питаться надо максимально разнообразно. Пребиотики — это вещества, которые плохо перевариваются пищеварительными ферментами, но зато «кормят» разные группы полезных бактерий.
Факторы, влияющие на микробиом человека
Оговорка или сознательная подготовка общества к новым болезням — мы не знаем. Тем не менее очередная пандемия уже на пороге — рано или поздно это случится. Почему мы так уверены? Препарат, без которого невозможна современная медицина, по итогу стал катализатором такого явления, как антибиотикорезистентность.
Фото: unsplash. Часть этих микробов безвредна или оказывает положительное влияние на организм человека.
Все аудиовизуальные произведения являются собственностью своих авторов и правообладателей и используются только в образовательных и информационных целях. Если вы являетесь собственником того или иного произведения контента и не согласны с его размещением на нашем сайте, пожалуйста, напишите на info microbius.
Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 18 лет. Адрес электронной почты Оцените наш сайт по пятибальной шкале 1.
Тогда они могут обменяться целыми кусками генома, и в результате получится принципиально новый штамм, мощный и опасный мутант, которого не остановят даже межвидовые барьеры — он сможет сначала заразить животное, а потом человека. Такие вирусные эксперименты, как правило, случаются в жарких перенаселенных странах, где все не очень хорошо с санитарией, а люди чаще контактируют с дикими и сельскохозяйственными животными. Поэтому мы так часто слышим, что в Юго-Восточной Азии вспыхнула новая инфекция. Бактерии В отличие от вирусов, бактерии — самые что ни на есть живые организмы, хотя и тоже очень маленькие длиной до 10 мкм, то есть одной сотой метра.
Они одноклеточные, но одна эта клетка может имеет разные формы: бактерии бывают круглыми, в виде палочек, звездочек или кубиков, есть даже гофрированные и С-образной формы. По строению бактерии сложнее, чем вирусы — у них есть клеточная стенка, внутриклеточные структуры, органеллы, жгутики для передвижения. Они самостоятельно живут и размножаются с помощью простого деления. Бактерии — одни из первых обитателей Земли, и они же самые вездесущие — их находят даже там, где вообще никому не выжить. Они живут и в Мертвом море, и в нижнем слое стратосферы, и в Марианской впадине, и даже в радиоактивных отходах. Учеными описано примерно 10 тыс. Первым бактерии увидел голландский ученый Антони ван Левенгук в 1676 году. Он хотел выяснить, почему жгучий перец раздражает язык, и решил изучить перечную настойку под микроскопом. Каково же было удивление натуралиста, когда в крошечной капле он увидел движущихся существ! Левенгук назвал их «анимакули» и стал искать повсюду: в дождевой воде, на одежде, в соскобе с собственных зубов.
О своих наблюдениях он рассказал в письме к Лондонскому королевскому обществу по развитию знаний о природе. Но настоящий интерес к открытию Левенгука проснулся гораздо позже, ближе к середине XIX века, когда начала развиваться клеточная теория. Микробы Когда вы говорите ребенку, что вокруг полно микробов, вы не ошибаетесь. Микробы, или микроорганизмы — это собирательное название всего живого, что меньше 0,1 мм и не видно невооруженным глазом. К ним относят простейших микроскопических одноклеточных животных , бактерий и крошечные грибки, а также вирусы с этим согласны не все ученые, т. Большинство микробов состоят из одной клетки, но есть среди них и многоклеточные. Что опаснее — вирусы или бактерии? А вот на этот вопрос ответить невозможно: вирусы и бактерии могут быть и опасными, и безвредными в зависимости от ситуации. Страшные эпидемии прошлого — чума, холера, оспа — вызывались бактериями, но мы спокойно контактируем с миллионами других бактерий каждый день. Новая коронавирусная инфекция к началу июля 2021 года охватила уже более 182 млн человек во всем мире, при этом практика показывает, что, будучи по началу высокопатогенными, новые вирусы со временем становятся менее опасными.
Как видите, опасность, которую несут вирусы или бактерии, зависит от их «видовых» характеристик. Что же касается противостояния вирусам и бактериям, в обоих случаях есть сложности. Если вирус уже проник в клетку, его невозможно убить — можно только ждать, что организм с ним справится. Поэтому лучший способ борьбы с инфекцией — не допустить заражения. Для этого существует вакцинация: во время прививки иммунитет знакомится с вирусом и заранее разрабатывает стратегию борьбы. Именно с помощью вакцин люди победили вирусные болезни, от которых когда-то не было спасения. Если сегодня мы вдруг начнем массово отказываться от прививок, то рискуем вернуться в прошлое — нас снова начнут поражать почти забытые заболевания: оспа, корь, столбняк и т.
Пожиратели токсинов: чем заняты 39 триллионов микробов, которые живут внутри нас
Например, первое поколение пшеницы Indigo в 2016 году выросло из семян, обработанных полезными микроорганизмами. Фермеры также сообщают о повышении стойкости растений к засухе. В течение первых шести месяцев 2018 года, во время которых было всего лишь два дождя, участвующие в эксперименте фермеры из Канзаса обработали и вспахали поля с обычной пшеницей, сохранившей способность к борьбе растущей на той земле ранее пшеницы Indigo, говорит Голдман. Эти микробы, обнаруженные на всех растениях, известны как метилотрофы, потому что они поглощают метанол, который растения выделяют по мере роста их клеток. В обмен на метанол М-трофы, как называет их NewLeaf, предоставляют растениям выгодное сотрудничество. Некоторые из них производят молекулы, которые стимулируют рост растений. Другие помогают семенам быстрее и успешнее прорастать или защищают от вредоносных грибов. В этом году NewLeaf выпустила свои первые продукты, в том числе Terrasym 401 — обработку семян для соевых бобов. За четыре года полевых испытаний Terrasym 401 повысил урожайность полей более чем на два бушеля на акр, говорит соучредитель NewLeaf и главный исполнительный директор Том Лаурита. На фермах с площадью в тысячи акров эта обработка приводит к получению существенной прибыли. Бушель — единица объема, используемая в английской системе мер, равная 36,3 л.
Применяется для измерения сыпучих товаров, в основном сельскохозяйственных, но не для жидкостей. Акр — земельная мера в Англии и Америке, равная 4 047 кв. Фермеры довольны, но работу NewLeaf и Indigo вряд ли можно считать завершенной. Компании-производители микробиомов сталкиваются с различными проблемами. Во-первых, разнообразные условия выращивания сельскохозяйственных культур. То, что пшеница Indigo успешно показала себя в Канзасе, не значит, что те же самые сорта можно легко и просто перенести, скажем, в Северную Дакоту. При прижатии к тарелке питательных веществ, которые поддерживают метанол-питающиеся микробы, лист сои оставляет пятна растущих бактерий. Эти бактерии могут помочь выращивать более крепкие растения. Фото: Newleaf Symbiotics Другая проблема заключается в том, что на полях и растениях уже есть свои микробиомы. Компании должны будут убедиться, что их микробы одержат победу.
И хотя ученые прекрасно знают, что различные микробные сообщества сотрудничают между собой, чтобы влиять на здоровье растений, большинство компаний работает с только с одним видом микробов. В Indigo еще не знают, как начать работу с целыми микробиомами, говорит Голдман, но они «много думают об этом». Исследователи начинают решать эти вопросы, изучая микробы в колониях — например, микроорганизмы в листьях Кристиан, вместо отдельных видов. В лаборатории Дангл разработал синтетическое сообщество из 188 корневых микробов. Он применяет их к растениям, страдающим от засухи или жары, а затем наблюдает за тем, как колонии реагируют и влияют на растения. Основная цель — выявить факторы, определяющие участие в микробиоме.
Они воздействуют на стенку кишечника с помощью особых веществ, при этом влияют на наш мозг. Когда ученые исследовали химический состав этих соединений, то были поражены. Оказалось, что бактерии продуцируют аналоги наших собственных гормонов: серотонина, тестостерона, норадреналина, дофамина, гистамина.
Также ими выделяются различные ферменты и белки. Удивительный факт — наше настроение может зависеть от того, как работает микробиота кишечника. Оказалось, что микробы способны синтезировать бензодиазепины, которые обладают успокоительным эффектом и по формуле близки к феназепаму. И это далеко не весь список веществ, изучение микробиома человека продолжается. Таким образом, можно сказать, что кишечник — это дополнительный эндокринный орган. Эта функция кишечника формируется с самого рождения, когда ребенок получает с материнским молоком все необходимые ему полезные бактерии. А поэтому бездумное применение лекарств недопустимо, особенно это касается детей. Спортивные бактерии — миф или реальность? Ученые Гарвардского университета изучают влияние микробов на спортивные достижения.
Звучит невероятно, не так ли? Исследовав микробиом гребцов и бегунов, они пришли к выводу, что существуют бактерии, ответственные за выносливость , быстрое восстановление и психологическую устойчивость. Также специалисты установили, что определенный вид активности формирует конкретную микробиоту. Они уверены, что существуют так называемые спортивные бактерии. Сотрудник Медицинской школы этого университета Джонатан Шейман вместе с помощниками изучил образцы кала, взятые у 20 бегунов, которые участвовали в Бостонском марафоне. При этом забор анализов делался до забега и после него. В итоге выяснилось, что после соревнования у атлетов стало больше микроорганизмов определенного типа. Уже давно известно, что есть бактерии, умеющие перерабатывать молочную кислоту. А как мы знаем, данная кислота является непременным спутником катаболических процессов и вырабатывается при активной физической нагрузке.
Также ученых интересовало, насколько отличается микробиота у представителей разных видов спорта. Они сравнили микробы, живущие в теле бегунов-ультрамарофонцев и гребцов. В организме первых было обнаружено много бактерий, которые отвечают за переработку углеводов и клетчатки, что помогает преодолевать длинные дистанции. Ученые предполагают, что на основе обнаруженных микроорганизмов удастся создать биологически активные добавки, чтобы атлеты могли добиваться более высоких результатов. Активность в пожилом возрасте — дело бактерий Еще одно интересное исследование провели сотрудники Школы медицины Университета Эмори в США. Они считают, что удалось найти способ, который поможет людям сохранять активность в пожилом возрасте. Большую часть работы проделал профессор патологии и лабораторной медицины Дэниэл Калман. Ученый с помощниками уделил особое внимание бактериям желудочно-кишечного тракта, производящим индолы.
В одном кубическом сантиметре — где-то от двух до пяти миллиардов бактерий», — рассказал начальник отдела Научно-производственного центра биотехнологий Виталий Щетко. Из тонны биоматериала получают 10 килограммов полезных для животных бактерий. Их смешивают с мелом, мукой, добавляют глюкозу, и питательный обед для коров и коз готов. Такая натуральная еда не портит вкус мяса и молока. Мы его делаем здесь в жидком виде», — рассказал ведущий инженер Научно-производственного центра биотехнологий Владимир Маслов.
И сделали вывод, что эти микробы помогают преобразовывать молочную кислоту, вырабатываемую мышцами во время нагрузок, в соединение, которое увеличивает выносливость при длительном беге. В этот раз эксперимент провели на мышах. Они были разделены на две группы: одна состояла из тренированных животных-бегунов, в другой были обычные. Новость «Не будешь есть первое — язву заработаешь». И наше исследование это подтвердило, — прокомментировал результаты автор работы, профессор биологии Теодор Гарланд. Например, западная диета с большим количеством жира и сахара негативно влияет на биоразнообразие микробиоты. Вероятно, это плохо сказывается на спортивных достижениях и мотивации к занятиям спортом». Иначе говоря, бургеры и хот-доги так меняют содержимое нашего кишечника, что нам становится лень ходить в тренажерный зал или бассейн. Количество полезных бактерий уменьшается, вместе с ними становится меньше доступной энергии. Ничего не делая целыми днями, просиживая на диване перед телевизором, мы порой удивляемся: «И чего это я так устал? Теперь ученые Калифорнийского университета хотят создать лекарство, повышающие мотивацию к занятиям спортом. Конечно, на основе бактерий. Спокойно, Маша, я бацилла!
#микробиом
Полезные бактерии присутствуют во влагалище, предотвращая проникновение внутрь патогенных бактерий. Во-первых, полезные микробы увеличивают сопротивляемость растений заболеваниям, а значит, велики шансы на спасение вымирающих видов. Полезные микроорганизмы помогают регулировать правильное функционирование организма. В океане микробы отвечают за такие процессы, как рециркуляция питательных веществ или разложение загрязняющих веществ, эффективность которых может зависеть от характеристик. Полезные микроорганизмы защищают клетки кожи от негативного воздействия свободных радикалов, не позволяют нарушить их клеточную структуру.
Заботимся о микробах: как в организме создать условия для полезных бактерий
Полезные микроорганизмы помогают регулировать правильное функционирование организма. Наладить работу кишечника методом исключения «недружественных» продуктов недостаточно: полезные бактерии нужно правильно кормить. А еще микробы в нашем животе производят вещества, которые попадают в кровь и тоже воздействуют на мозг». Наиболее представительный микробиоценоз человека по количеству микроорганизмов — в кишечнике: только количество бактерий в нем в 100 раз превосходит число собственно клеток. Говорим о том, куда движется пищевая индустрия, почему надо «дружить» с микробами и развенчиваем известные каждому мифы о питании.