Загрязнение аммиаком достигает человеческого организма через воздух, воду и пищу

Фото из открытых источников

Загрязнение аммиаком от ферм, заводов и городского транспорта может попадать в воздух, которым дышат люди, в воду, которую они пьют, и в пищу, которую они едят. Новый научный обзор связывает аммиак и химические вещества, на которые он распадается, с проблемами дыхания, раком пищеварительной системы и повреждением печени, а затем предлагает необычное решение проблемы опасного накопления аммиака в крови: бактерии, которые питаются этим веществом.

В статье , опубликованной в журнале The Innovation Reviews, обобщены существующие исследования о происхождении аммиака и его вредном воздействии на здоровье. Аммиак также образуется в организме каждого человека при расщеплении белков, а здоровая печень превращает его в мочевину — более мягкое вещество, выводимое из организма в виде отходов. Проблемы начинаются, когда поврежденная печень перестает справляться со своими функциями, и аммиак накапливается в крови, что, как говорится в обзоре, может затуманивать мышление и нарушать двигательную активность.

Методы лечения этого накопления, в основном диализ и лекарственные препараты, имеют реальные ограничения. Поэтому авторы обращаются к природе, где бактерии в почве и воде расщепляют аммиак для получения энергии. Заимствование этих микробов или их генов в конечном итоге может предложить более гибкий и эффективный вариант, утверждают авторы статьи, но предлагаемые стратегии пока являются лишь идеями, а не доказанными методами лечения.

Согласно обзору, на сельское хозяйство приходится примерно 80-90 процентов антропогенных выбросов аммиака в мире. Выбросы аммиака происходят от использования удобрений, рыбоводства и рыбоводства, а также отходов животноводства и птицеводства. Китай, Индия, США и Европа названы основными очагами выбросов.

Заводы, дизельные автомобили, работающие на низкокачественной мочевине, а также плохо организованная утилизация мусора и сточных вод создают дополнительные проблемы. Сжигание угля и других видов топлива приводит к образованию газов, которые вместе с сельскохозяйственным аммиаком в воздухе образуют мелкодисперсные частицы, связанные с астмой, бронхитом, хроническими заболеваниями легких и проблемами с сердцем. В одном исследовании 2015 года, цитируемом в обзоре, мелкодисперсные частицы в атмосферном воздухе, образованию которых способствует аммиак, связывают более 5 процентов преждевременных смертей во всем мире.

Прямой контакт раздражает глаза и дыхательные пути, а многолетнее проживание вблизи ферм или промышленных предприятий может повредить слизистую оболочку носа и рта. В исследованиях на животных, цитируемых в обзоре, воздействие аммиака даже изменяло бактериальный состав носовой полости, аналогичные изменения наблюдались и в толстой кишке, что указывает на то, что его воздействие распространяется далеко за пределы точки контакта.

Аммиак, попадающий в почву, может превратиться в нитрат, который просачивается в питьевую воду, где Всемирная организация здравоохранения установила строгие ограничения на его содержание. Сельскохозяйственные культуры, особенно листовые овощи, впитывают нитрат из почвы и концентрируют его в тех частях, которые употребляют в пищу люди. У младенцев организм может преобразовывать нитрат в форму, которая препятствует нормальной транспортировке кислорода кровью, — состояние, называемое синдромом синего младенца. Нитрат и нитрит также могут вступать в реакцию в желудке, образуя канцерогенные вещества, и, как говорится в обзоре, длительное потребление повышает риск развития рака желудка, пищевода и других органов пищеварительной системы. Сточные воды также способствуют цветению водорослей, и их токсины могут повреждать печень, попадая в организм человека через воду, рыбу или моллюсков.

Помимо печени, кишечные бактерии также вносят свой вклад в очистку от аммиака. В обзоре описаны несколько таких бактерий, в том числе один штамм, который снижает уровень аммиака в мозге и может помочь предотвратить связанные с печенью проблемы с мозгом.

Когда печень сильно повреждена, система очистки останавливается, и вместе с ней изменяется состав кишечной микрофлоры. У мышей с хроническим накоплением аммиака наблюдалось увеличение количества некоторых групп бактерий, в то время как количество лактобактерий, группы, часто встречающейся в пробиотиках, уменьшалось. У людей с циррозом печени, или рубцеванием печени, фермент становится более активным и повышает уровень аммиака в кишечнике.

Диализ может временно снизить уровень аммиака, а пересадка печени заменяет отказавший орган. Оба метода дорогостоящие, и ни один из них не восстанавливает бактериальный баланс кишечника, отмечается в обзоре. Лекарственные препараты также имеют недостатки: один из них, восстанавливающий баланс кишечной микрофлоры, вызывал сильную диарею у некоторых пациентов, а сироп, питающий полезные бактерии, при чрезмерном употреблении может привести к обезвоживанию. Пробиотики показали многообещающие результаты в некоторых исследованиях, но исследований лучших штаммов недостаточно, а используемые в исследованиях препараты стоят дорого. Длительное лечение приводит к жалобам многих пациентов, говорится в обзоре.

Некоторые бактерии в почве, пресной воде и океанах используют аммиак в качестве источника азота в рамках естественного круговорота азота. Некоторые из них преобразуют его напрямую в газообразный азот, минуя побочные продукты, связанные с загрязнением воды и рисками для здоровья.

Предлагаются четыре идеи для применения этой химии на практике: использование бактерий, обитающих в кишечнике, вместо лабораторных штаммов; использование мертвых бактерий, ферменты которых все еще работают, что может снизить опасения по поводу безопасности; удержание ферментов или клеток на месте для удаления аммиака либо в кишечнике, либо в аппарате вне тела; и редактирование всего микробного сообщества кишечника , а не одного штамма. Более ранние исследования, цитируемые в обзоре, показали, что кишечные бактерии, в том числе генетически модифицированные, могут снижать уровень аммиака в организме, но эти четыре стратегии пока остаются лишь предложениями.

Бактерии, которые природа уже приспособила к борьбе с аммиаком, — это разумное направление для поиска более эффективных способов лечения опасного скопления аммиака в крови, хотя эффективность этих методов должна быть подтверждена клиническими испытаниями, а не обзором литературы.

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний