Люди теряют ключевые микробы, которые превращают клетчатку в пищу

Сравнив микробы кишечника людей, живущих в промышленных, сельских обществах и обществах охотников-собирателей, исследователи в Израиле обнаружили, что чем более урбанизирован человек, тем меньше бактерий, разлагающих целлюлозу, обнаруживается в его кишечнике.

Эта микробная потеря имеет тревожные последствия, поскольку бактерии, разлагающие целлюлозу, необходимы для переваривания клетчатки, содержащейся во фруктах и овощах. Результаты были опубликованы в журнале Science.

Собрав образцы микробов у участников, исследователи из Университета Бен-Гуриона в Негеве и Института науки Вейцмана в Израиле проанализировали геномы бактерий в поисках ключевых генов, участвующих в расщеплении целлюлозы – ключевого компонента клеточные стенки растений.

«Разрушение целлюлозы — непростая задача, немногие бактерии могут это сделать», — сказал профессор Эдвард Байер из Института Вейцмана. Он является экспертом в области целлюлозом – мультиферментных комплексов, способных разрушать стенки растительных клеток. «Целлюлоза трудно переваривается, потому что она нерастворима. Клетчатка в кишечнике подобна стволу дерева в бассейне: она намокает, но не растворяется», - сказал он.

Байер и его коллеги обнаружили ранее неизвестные виды бактерий, условно названные Ruminococcus primaciens, Ruminococcus hominiciens и Ruminococcus ruminiciens, которые образуют функциональные мультиферментативные системы, разлагающие кристаллическую целлюлозу.

Первый из этих видов, R. primaciens, больше присутствует у приматов, кроме человека, и человеческих популяций охотников-собирателей, таких как хадза в Танзании, тогда как R. hominiciens больше присутствует в кишечнике сельских и городских людей, а также человекообразных обезьян.

Анализ, проведенный исследовательской группой, показывает, что R. hominiciens не является ответвлением R. primaciens, а скорее является видом-иммигрантом из кишечника жвачных животных, возможно, мигрировавшим из пищеварительного тракта коров во время сельскохозяйственной революции.

«Мы были удивлены, увидев, что человеческие бактерии, продуцирующие целлюлозомы, поменяли хозяев в ходе эволюции, потому что штаммы людей более тесно связаны со штаммами домашнего скота, чем со штаммами наших собственных предков-приматов», — сказал профессор Ицхак Мизрахи из Университета Бен-Гуриона в Негеве.

Однако, несмотря на то, что R. hominiciens происходит из кишок перемалывающих траву, похоже, не очень помогает городским людям переваривать целлюлозу, учитывая, как мало бактерий присутствует у промышленно развитых людей.

Авторы статьи утверждают, что западный рацион, состоящий из обработанных пищевых продуктов и небольшого количества овощей, изменил микробный состав промышленно развитых людей, уничтожив большую часть R. hominiciens, которая в противном случае могла бы жить в кишечнике людей.

«Наши предки в Африке 200 000 лет назад не брали обед из машины и не звонили в службу доставки на дом», — заметил профессор Уильям Мартин из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе.