Интересные факты о пищеварении и микрофлоре
В желудочно-кишечном тракте человека обитает более пятисот видов микроорганизмов, а их общая масса у взрослого человека может достигать 3-х кг. По своей численности микрофлора кишечника почти на 2 порядка превышает количество собственных клеток нашего организма. Кишечная микрофлора обладает высокой скоростью размножения. В благоприятных условиях количество бактерий удваивается в течение нескольких часов.
Немногие задумываются, насколько велика роль нормальной микрофлоры для здоровья человека. И это не только участие в процессе пристеночного пищеварения и всасывания полезных веществ, синтезе витаминов и биологически активных веществ, подавлении роста патогенной микрофлоры, стимуляции местного иммунного ответа, но и влияние на некоторые особенности людей , на первый взгляд, с ней никак не связанные. Например, склонность к ожирению.
В последнее время микрофлора человека стала представлять большой интерес для ученых, занимающихся исследованием диабета второго типа, метаболического синдрома, болезни Крона, язвенного колита и других заболеваний, характерных для современного общества.
Исследователи из Университета имени Вашингтона в Сент-Луисе (Миссури, США), работавшие с мышами, установили, что животные, у которых в кишечнике преобладали бактерий рода Firmicutes, ели больше, чем мыши, у которых в кишечнике преобладали бактерий рода Bacteroidetes, и, соответственно, толстели. А при пересадке этих бактерий от толстых грызунов к худым, у последних развивался повышенный аппетит, и они тоже увеличивались в размерах. При пересадке кишечной флоры от худых мышей толстым был отмечен обратный эффект. Ученые расширили исследование, проверив, не наблюдается ли такая же закономерность и у людей. Было обследовано 16 человек, имеющих избыточный вес. После чего было установлено, что содержание в их кишечной флоре бактерий рода Bacteroidetes достоверно меньше по сравнению с микрофлорой «контрольных» худых людей и больше рода Firmicutes, что соответствовало эксперименту с мышами. Затем исследование продлили на 1 год, когда та же группа людей с избыточным весом в течение всего времени получала низкокалорийную диету, а ученые наблюдали за изменениями их кишечной флоры. В итоге диета привела к значительному изменению соотношения этих видов бактерий в сторону увеличения численности Bacteroidetes, и соответственно снижению Firmicutes.Разница была тем сильнее, чем значительнее была потеря массы тела и кишечная флора исследуемых становилась всё более похожа на флору худых людей.
Кроме того, оказалось, что у бактерий есть способность воздействовать на нашу психику. Это подтверждает серия лабораторных экспериментов. Ученые использовали стерильных мышей, чтобы показать, что отсутствие бактерий в раннем возрасте оказывает значительное влияние на концентрацию серотонина в головном мозге во взрослом возрасте. Серотонин – «гормон счастья»,участвующий в регуляции настроения и эмоций, содержание которого уменьшается во время стресса, тревог и депрессий. «Как невролог, утверждаю, что эти результаты являются захватывающими, так как они подчеркивают важную роль, которую играют кишечные бактерии во взаимосвязи между кишечником и мозгом, и открывает интригующую возможность разработки уникальной стратегии для лечения заболеваний мозга на основе микробов», - говорит профессор Джон F Cryan (Джон Ф. Криан), ведущий автор публикации и заведующий кафедрой анатомии и неврологии в UCC2.
Интересные данные, касающиеся некоторых хронических расстройств, опубликованы в журнале Biological Psychiatry. Сообщается, в частности, что терапия пробиотиками неплохо справляется с посттравматическим стрессом. Главные бойцы на этом поле — Lactobacillus helveticus и Bifidobacterium longum. Два этих вида бактерий составляют основу производства пробиотиков и нейроактивных субстанций — гамма-аминомасляной кислоты и серотонина, предназначенных для воздействия на нервные волокна.
Немного статистики
Длина желудочно-кишечного тракта взрослого человека составляет 9 метров. Если бы мы могли развернуть всю тонкую кишку, то она бы заняла площадь в 250 м2, что равно площади теннисного корта!
Благодаря этому мы имеем возможность поглощать около 0,5 тонны пищи ежегодно!
Чем больше мы едим, тем больше калорий тратим на переваривание. Энергозатраты — от 5 до 15% — зависят от аппетита. Переваривание белков и алкоголя наиболее энергозатратно!
Оказывается, наш организм очень экономен. Используя воду, ферменты, основные соли, слизь и желчь, в совокупности, он производит 7,5 л жидкости. Переправляет их до толстой кишки, но потом расстается лишь с шестью столовыми ложками этого объема.
Процесс пищеварения наш организм запускает сразу же, лишь ощутив еду по виду и запаху. Он стимулирует слюноотделение (ежедневно мы выделяем 1,7 л слюны), начинает вырабатывать пищеварительные соки. А с первым кусочком, попадающим в рот, «включает» всю систему переваривания.
Интересно, что даже если вы будете стоять на голове и есть, то пища все равно попадет в желудок и переварится. И обязаны мы этим перистальтике — волновым движениям мышц пищеварительного тракта.
Природа и микрофлора
До чего лень доводит!
Ракообразные некоторых видов далеко за едой не ходят. Среди них крабы по имени Kiwa puravida или йети-крабы3 — живущие на глубине свыше двух километров. На первой паре конечностей у них в больших количествах развиваются нитчатые бактерии. Возможно, что они служат для краба пищей. Крабы выбирают себе квартиры рядом со щелями, через которые просачиваются пары метана и сернистых соединений — лакомство для этих бактерий. Любопытно наблюдать за крабом, говорят ученые: он, будто танцор руками — размахивает клешнями под питательными потоками, добиваясь быстрого «созревания» своей пищи.
Очки надевать не надо
Живет на нашей Земле бактерия–великанша по имени Thiomargarita namibiensis4. Она обладает для микроорганизма поистине гигантскими размерами— 0,75 мм в поперечнике. Для того чтобы рассмотреть это «огромное» существо, даже не надо надевать очки!
Ловко устроились
Оказывается надо быть японцем, чтобы легко усваиватьуглеводы, которые содержатся в морских водорослях. Жители Страны восходящего солнца широко используют красные водоросли в национальной кулинарии, готовят с ними суши. А все потому, что в их кишечнике живут уникальные микроорганизмы рода Bacteroides plebeius 5, которых нет у представителей других национальностей планеты. Эти бактерии и помогают переваривать красные водоросли.
1. Peter J. Turnbaugh et al. An obesity-associated gut microbiome with increased capacity for energy harvest // Nature. 2006. V. 444. P. 1027–1031. Ruth E. Ley et al. Human gut microbes associated with obesity // Nature. 2006. V. 444. P. 1022–1023
2. 2. The microbiome-gut-brain axis during early life regulates the hippocampal serotonergic system in a sex- dependent manner" G Clarke, S Grenham, P Scully, P Fitzgerald, R D Moloney, F Shanahan, T G Dinan and J F Cryan ,Mol Psychiatry advance online publication, June 12, 2012; doi:10.1038/mp.2012.77
3. 3.Thurber, Andrew R.; William J. Jones & Kareen Schnabel (2011). «Dancing for food in the deep sea: bacterial farming by a new species of yeti crab
4. Schulz, H. N.; Brinkhoff, T.; Ferdelman, T. G.; Mariné, M. Hernández; Teske, A.; Jørgensen, B. B. Dense populations of a giant sulfur bacterium in Namibian shelf sediments // Science. — 1999. — Т. 284. — № 5413. — С. 493-495.
5. Jan-Hendrik Hehemann, Gaлlle Correc, Tristan Barbeyron, William Helbert, Mirjam Czjzek, Gurvan Michel. Transfer of carbohydrate-active enzymes from marine bacteria to Japanese gut microbiota // Nature. 2010. V. 464. P. 908–912.
PP-BIF-RUS-0345
