Микробиом рубца жвачных: современные представления

В., Бондаренко Виктор Михайлович, Парфенов А. И.

Симбионтное пищеварение занимает важное место в пищеварительном конвейере кишечника человека. Оно осуществляется многочисленной просветной и мукозной микрофлорой, обеспечивающей оптимальное пищеварение. Симбионтное пищеварение, как и собственное пищеварение, начинается в ротовой полости. Наиболее важное значение этот тип пищеварения имеет в тонкокишечном и, особенно, толстокишечном пищеварении, поскольку в толстой кишке практически отсутствует собственное пищеварение. Симбионтное пищеварение у человека включается в механизмы собственного пищеварения, дополняя и расширяя процессы переваривания и всасывания пищевых субстратов. Результаты исследования расширяют представления о пищеварительном процессе в организме человека и позволяют выделить четыре этапа в его механизмах: полостное симбионтное пищеварение – пристеночное симбионтное пищеварение мембранное пищеварение – всасывание. Предложена схема пищеварительного конвейера человека с учетом собственного и симбионтного пищеварения и намечены новые пути в изучении этой проблемы.

Подтверждение концепции исследований на животных

Несколько исследований нейротрансмиссии у грызунов показали, что высокое потребление пробиотиков может предотвратить вызванное стрессом повышение уровня адреналина, норадреналина (норэпинефрина), кортикостерона и адренокортикотропных гормонов. Некоторые доклинические исследования также обнаружили изменения в молекулах, которые участвуют в синтезе и метаболизме серотонина, одного из важнейших нейротрансмиттеров. Результаты действительно впечатляют: грызуны, получавшие пробиотики, продемонстрировали существенные психологические изменения, в том числе улучшение памяти и снижение депрессивного поведения.

Психобиотики также обладают свойствами антиоксидантов и свободных радикалов, могут увеличивать выработку гамма-аминомасляной кислоты и приводить к улучшению всасывания некоторых других питательных веществ, которые играют важную роль в патофизиологии депрессии.

Желудочное пищеварение

После предварительного измельчения пища через глотку и пищевод попадает в желудок. У жвачных (коровы, козы, овцы) он состоит из 4 камер. Сначала пережеванная еда поступает в рубец, где под действием бактерий и микроорганизмов начинается процесс брожения. В рубце образовываются витамины группы В. Здесь расщепляется клетчатка, и животное сразу получает комплекс необходимых полезных веществ.

С рубца набухшая пища (жвачка) небольшими порциями отрыгивается обратно в ротовую полость и снова пережевывается. После этого еда поступает в остальные камеры желудка для дальнейшей переработки и далее в кишечник.

Желудок лошадей и свиней однокамерный. Его левая часть состоит из слизистой оболочки, в правой размещаются железы. Они образуют и выделяют желудочный сок. Пищеварение у лошади преимущественно происходит в увеличенной части кишечника – слепой кишке. Такой вариант является менее продуктивным, но происходит гораздо быстрее, чем у крупного рогатого скота.

В желудке происходит механическая переработка пищи. При сокращении желудочных мышц она перемешивается и продвигается. Здесь же корм поддается химическому воздействию желудочного сока. Он представляет собой прозрачную жидкость с кислой средой. Он состоит из органических (белки, мочевина, фосфорная и молочная кислоты), неорганических (сульфаты, фосфаты, соли магния, аммония, Ca, Na, K и соляная кислота) компонентов и ферментов. Ферментный состав выполняет важную роль в процессе расщепления еды:

• Липаза отвечает за разложение жирных кислотных веществ, нейтральных жиров.
• Пепсин расщепляет белковую составляющую пищи в кислой среде.
• Химозин расщеплет молочные белки путем створаживания.

Этот процесс происходит при участии солей кальция. У молодняка содержание химозина на порядок больше чем у взрослых особей. Это связано с потреблением молочной пищи.

Молекулярно-генетический анализ

Появление и развитие молекулярно-генетических методов позволило совершить существенный прорыв в микробиологии рубца. Представилась возможность изучать биоразнообразие и определять количество микроорганизмов, минуя стадию их культивирования на питательных средах. А кроме того, получить более детальное представление о процессах, происходящих в рубце. В России молекулярно-генетические методы изучения микробиома рубца (NGS-секвенирование, T-RFLP-анализ, ПЦР в реальном времени) впервые оптимизировали и применили сотрудники ООО «БИО ТРОФ».

Профилактика гельминтозов

Разумеется, профилактика заражения гельминтами должна проводиться. Но здесь имеется в виду отнюдь не медикаментозная профилактика. Чтобы минимизировать риск подхватить «незваных гостей», просто старайтесь придерживаться двух главных правил:

1. Мойте руки. Самые распространенные в наших краях нематодные заражения (токсокароз, аскаридоз, энтеробиоз) и эхинококкоз недаром называются болезнями грязных рук. Поэтому, как бы банально это ни звучало – мойте руки, часто и тщательно. Тем более сейчас, на фоне коронавирусной пандемии, это элементарное правило гигиены приобрело еще большую осмысленность.
2. Соблюдайте «пищевую гигиену». Яйца паразитов могут попасть в организм с немытых фруктов, овощей, зелени – поэтому хорошо промывайте их под проточной водой. А еще повышенную опасность представляют мясо и рыба, не прошедшие достаточную термическую обработку. Личинки паразитов особенно часто встречаются в рыбе карповых пород, а могут подстерегать вас и в икре домашнего посола, особенно в щучьей, где любят селиться личинки широкого лентеца. В сыром фарше и бифштексах с кровью могут быть личинки бычьего или свиного цепня.

Помимо нормальной термической обработки есть и еще один надежный способ обеззаразить мясо и рыбу – проморозить их. Для этого подойдет бытовая морозилка с температурой –20оС. Выдержите там рыбу или мясо в течение минимум двух суток – и можете быть спокойны: личинки большинства паразитов не выдерживают такого «испытания холодом».

Как видим, полноценная профилактика гельминтозов – это по большей части образ жизни, а вовсе не регулярный прием токсичных препаратов. Так что не увлекайтесь лекарствами без особых на то причин, следите за пищевой и личной гигиеной и периодически сдавайте анализы. Если же у вас или ваших детей все же будет обнаружен какой-либо гельминтоз – поиск и доставку необходимых препаратов по самым выгодным ценам вы сможете доверить сервису .

Будьте здоровы!

Выводы

Исследования на грызунах показывают, что бактерии кишечника влияют на потребление энергии, ее усвоение из еды и ее расход. Предполагается, что-то похожее может быть и у человека, и что манипуляции микрофлорой могут стать потенциальным терапевтическим вмешательством для лечения ожирения. Но пока данных мало, и нужны дальнейшие исследования на людях с манипуляциями пребиотиками (волокнами), пробиотиками (самими бактериями) и составом диеты. А пока еще рано давать какие-либо рекомендации по «микробной терапии» при ожирении.

Так же нужны исследования изменений микрофлоры с помощью прямой пересадки, питания, приема про- или пребиотиков у людей с разными соматотипами (с ожирением, похудевшими или никогда не имевшими лишнего веса). Это поможет найти специфические поведенческие, микробные и метаболические фенотипы, которые смогут предсказывать реакцию людей на разные подходы к похудению — поведенческие, лекарственные, про- и пребиотические или хирургические.

Все усложняет еще и то, что микрофлора кишечника влияет на другие системы, вовлеченные в ожирение, включая гомеостаз глюкозы и липидов, системное воспаление и прочее (74), поэтому, опять же, нужно больше исследований на людях.

Пока все гипотезы о влиянии бактерий на вес человека основаны на:

• Исследованиях на животных. Но эти результаты — для ученых, они служат отправной точной для построения разных гипотез и будущих исследований на людях, а не для плана действий и не для громких заголовков в интернете.

• Косвенных измерениях: ученые меняют кишечную флору и изучают ее влияние на отдельные молекулы, влияющие на выработку и потребление энергии, без прямых измерений всех переменных в единой системе.

Перевод:

***

Так что никаких конкретных рекомендаций по лечению ожирения с помощью микрофлоры ученые не дают, хотя и признают, что область очень перспективная, а мы пока просто мало знаем. Из тех советов, что они могут дать сейчас: следите за весом и ешьте больше овощей, что вроде бы и не новость.