В современной науке пища и кишечные бактерии являются двумя темами, которые гарантированно подпитывают интерес и споры. Оба, конечно, взаимосвязаны, и новое исследование фокусируется на некоторых тонкостях этих отношений.

Отсутствие здоровой популяции кишечных бактерий ставит под угрозу наше здоровье; То же самое верно, когда мы не едим здоровую диету. Тем не менее, ученые не до конца понимают точное воздействие определенных пищевых продуктов на кишечные бактерии.

Этот пробел в знаниях частично объясняется невероятной сложностью микробиома. Одним из факторов, который мутит воду, являются бактериофаги, или кратко фаги.

Фаг

Фаги – это вирусы, которые атакуют только бактерии. В кишечнике эти вирусы превосходят по численности головокружительные бактерии кишечника.

Каждый фаг атакует только определенный тип бактерий, что означает, что он может влиять на уровень кишечных бактерий. Фагам нужны бактерии, чтобы жить, поэтому, если бактерии отсутствуют, фаги не могут выжить.

Это означает, что любая пища, которая влияет на фаги, может влиять на кишечные бактерии и наоборот. Например, если популяция одного типа фагов увеличивается, бактерии, которые они потребляют, истощатся, потенциально создавая пространство для размножения других видов бактерий.

Таким образом, вирусы могут влиять на общее количество бактерий. микробиом – обрезая один вид, они дают место для заполнения другим видам.

Переключение с профага

Большинство фагов в кишечнике присутствуют в спящем виде – их ДНК интегрирована в геном бактерии. В этой форме их называют пророчествами.

Ученые определили определенные соединения, которые заставляют профагов возвращаться в свою активную форму. Когда это происходит, сотни новых фагов вырываются из бактериальной клетки, убивая хозяина и нападая на другие бактерии; Эти соединения включают соевый соус, никотин и некоторые антибиотики, такие как ципрофлоксацин. На сегодняшний день список соединений, способствующих развитию фагов, является относительно коротким.

Необходимо выяснить, какие химические вещества способствуют активности фагов. Поскольку фаги нападают на бактерии и убивают их, если мы понимаем, как ими манипулировать, они могут действовать как мощные природные антибиотики.

Недавнее исследование направлено на расширение списка соединений, вызывающих фаг. Мероприятия. Ученые из государственного университета Сан-Диего, Калифорния, опубликовали свои выводы в журнале Gut Microbes . Они надеются, что их результаты представят «возможность использования диеты для преднамеренного изменения микробиома кишечника человека с помощью индукции профагов».

« Мы могли бы на самом деле справиться с некоторыми условиями путем корректировки продукты, которые мы потребляем, которые будут влиять на микробное разнообразие, что, в свою очередь, повлияет на здоровье и болезни ".

Научный сотрудник Лэнс Болинг

Для исследования ученые выбрали широкий спектр соединений, которые может влиять на активность фага. Они выбрали ряд бактерий из двух типов, которые распространены в кишечнике: Bacteroidetes и Firmicutes. Они включали как полезные, так и патогенные штаммы бактерий.

Из 117 пищевых соединений они сузили свой поиск до всего лишь 28. Исследователи наблюдали рост бактерий в присутствии каждого конкретного соединения; они также наблюдали его рост без соединения в качестве контроля. Затем они использовали проточную цитометрию, процесс, который достаточно чувствителен для обнаружения невообразимо мелких вирусных частиц.

Какие продукты влияют на фаги?

Из 28 кандидатов в 11 соединениях образовались уровни вирусных частиц в уровень выше, чем у контролей, что означает, что они влияли на активность фагов.

Некоторые из наиболее значительных повышений фагов произошли в присутствии гвоздики, прополиса (соединения, производимого пчелами), uva ursi (также известного как kinnikinnick или толокнянка) и аспартам.

Наиболее сильнодействующим индуктором профагов была стевия, которая является заменителем сахара растительного происхождения. У некоторых видов штаммов бактерий стевия увеличила количество вирусных частиц более чем на 400%.

И наоборот, некоторые продукты уменьшали количество вирусных частиц; в частности, к ним относятся ревень, фернет (разновидность итальянского ликера), кофе и орегано.

Чтобы усложнить ситуацию, некоторые соединения повышают активность фагов, связанных с некоторыми бактериями, но снижают активность фагов, связанную с другие; К таким соединениям относятся зубная паста, экстракт семян грейпфрута и гранат.

По мнению авторов, одним из наиболее сильнодействующих антибактериальных продуктов был острый соус табаско, который «уменьшал рост всех трех видов [gastrointestinal]кроме условно-патогенный P. aeruginosa в среднем на 92%. "

Табаско содержит уксус, но, когда они тестировали только уксус, он только уменьшал рост бактерий на 71%. Они считают, что капсаицин – острое соединение в чили – может объяснить дополнительные антибактериальные свойства. Однако в экспериментах с Tabasco вирусные частицы не были обнаружены, поэтому фаги вряд ли будут вовлечены.

Будущее

Эти выводы важны. Ученые теперь знают, что микробиом может влиять на наше физическое и психическое здоровье; это может также вызвать воспаление и увеличить риск рака. Если ученые могут выработать способы изменения микробиома особым образом, они теоретически могут устранить или уменьшить эти риски.

Как объясняет один из авторов, Форест Ровер, «Способность уничтожение определенных бактерий, не затрагивая других, делает эти соединения очень интересными. "

Новый список соединений, конечно, не является исчерпывающим, как говорит Ровер," Возможно, существуют тысячи соединений, которые было бы полезно для устранения нежелательных бактерий. "

Авторы надеются, что ученые продолжат в том же духе. Они также объясняют, что ученым нужно будет попытаться выяснить молекулярные механизмы, которые переключают фаг с неактивности на активность.