Микробиота кишечника

Что такое микробиом человека? Какие микроорганизмы обитают в кишечнике? Какие факторы помимо диеты и места жительства влияют на состав микробиома? Сколько функций выполняет кишечный микробиом и как можно его поддержать? Если вам интересно узнать ответы на эти вопросы, скорее приступайте к чтению.

Содержание:

1. Что такое микробиом и от чего зависит его состав.
2. Основной состав микробиоты кишечника.
3. Функции микробиоты кишечника.
4. Как поддержать микробиом кишечника.
5. Рецепты ферментированных продуктов.

В последние десятилетия мощно развивается наука о генах не только человека, но и микробов, которые живут в нем. Интересный факт: при исследовании генов человека выяснилось, что только около половины принадлежит ему, а остальные — микробные. Поэтому можно сделать вывод, что человек — среда обитания для большого количества микроорганизмов. Почти в каждом органе можно обнаружить микробов-«сожителей». Свой микробиом есть у дыхательной, мочеполовой, пищеварительной систем, кожи и так далее.

Что такое микробиом и от чего зависит его состав

Микробиом (micro — «маленький», bios — «жизнь») — это собирательное понятие, включающее все микроорганизмы, которые живут на теле и в организме.

Микробиота — это более узкое понятие, включающее в себя совокупность микроорганизмов какой-то определенной области или органа. Например, кишечника, влагалища, кожи.

В организме человека насчитываются десятки триллионов разных микробов, среди них можно выделить примерно 1800 родов и 40 000 штаммов. Сюда относятся не только бактерии, но и грибы, археи, вирусы. Около трети всех микроорганизмов примерно одинаковы у всех людей, а оставшиеся — индивидуальное разнообразие. Поэтому микробиом — это индивидуальная характеристика, такая же, как отпечаток пальца. При изучении микробиоты у разных членов одной семьи находят схожие компоненты.

Кишечный микробиом склонен к изменениям и зависит от ряда факторов:

1. пищевые привычки (какие продукты преобладают в рационе — белки, жиры или углеводы, есть ли разнообразие в клетчатке, или в питании преобладают простые сахара и так далее);

2. образ жизни (напряженная работа или хронический стресс, физическая активность или сидячий образ жизни, режим дня, время отхода ко сну, смена часовых поясов и климата);

3. окружающая среда (место проживания — большой город, например Москва, или небольшая деревня, использование агрессивных моющих средств, постоянная обработка поверхностей антисептиками, экологическая обстановка);

4. хронические заболевания и различные нарушения в работе желудочно-кишечного тракта (снижение кислотности, нарушение желчеоттока, воспалительные заболевания кишечника, нарушение пищеварения);

Ощущаете чувство тяжести после еды? Беспокоят такие симптомы, как отрыжка, изжога или горечь во рту? Проверьте себя, пройдите опрос «Здоровье ЖКТ» и обратитесь к нутрициологу.

5. прием лекарств (антибиотики, пробиотики, пребиотики, цитостатики, ионизирующее излучение, обезболивающие или гормональные препараты и так далее);

6. различные инфекционные заболевания (ротавирусы, энтеровирусы, коронавирус, сальмонеллез, дизентерия и так далее);

7. возраст. Раньше считалось, что плод в животе мамы находится в стерильной среде, а заселение микробами происходит во время и после рождения. Последние исследования говорят о том, что плацента, околоплодная жидкость и меконий содержат микроорганизмы. Но основное заселение начинается после рождения. При естественных родах процесс идет более физиологично, организм ребенока заселяется флорой родовых путей матери, при операции кесарева сечения — бактериями кожи мамы или папы, рук медицинского персонала. Большое значение имеет естественное или искусственное вскармливание. При грудном вскармливании заселение идет физиологично, лакто- и бифидобактериями, при кормлении смесями преобладают бактероиды. У пожилых людей постепенно снижается разнообразие микробиома из-за уменьшения числа тех же лакто- и бифидобактерий.

Основной состав микробиоты кишечника

В кишечнике находится самая густонаселенная и изученная часть микробиоты. Если на коже численность организмов составляет около 104–105, то в тонком кишечнике обнаруживается уже 105–109, а в толстом еще больше — 1011–1012. Разные виды микроорганизмов располагаются в разных местах: какие-то преимущественно в просвете, а какие-то, наоборот, предпочитают находиться около слизистой оболочки. К просветной микрофлоре относятся бактероиды, бифидобактерии, стрептококки, энтерококки, клостридии, лактобациллы и руминококки. А микробиота кишечника, связанная со слизистой, — это клостридии, лактобациллы, энтерококки. Эти бактерии тесно связаны с организмом человека, могут влиять на многие процессы, в том числе запускать и поддерживать процессы хронического воспаления.

Среди обитателей кишечного тракта можно выделить облигатную микрофлору (микроорганизмы, которые составляют 90% микробиома и находятся там постоянно). К ним относятся:

• бифидобактерии — анаэробы (для их жизнедеятельности не нужен кислород). По форме это грамположительные палочки. Есть в человеческом организме от рождения до старости, у детей служат основными обитателями (занимают 90–98%), постепенно с возрастом их количество снижается;
• лактобактерии — грамположительные палочки, которые могут располагаться в цепочке друг за другом или по одной. Заселяют организм человека в раннем послеродовом периоде, так как содержатся в большом количестве в грудном молоке;
• пропионобактерии — анаэробы, которые закисляют среду вокруг себя и препятствуют заселению кишечника патогенными и условно-патогенными бактериями;
• кишечные палочки — грамотрицательные палочковидные бактерии. Именно они участвуют в образовании витаминов группы В и К, вырабатывают антибиотикоподобные вещества против патогенных штаммов палочек;
• бактероиды — анаэробные грамотрицательные бактерии, которые заселяют кишечник постепенно после второго полугодия жизни.

Вторая группа — это факультативные микроорганизмы, состав которых может меняться время от времени (составляют около 10%). В эту группу входят:

• пептококки — анаэробные бактерии, участвуют в образовании короткоцепочечных жирных кислот;
• стафилококки — негемолитической группы, попадают в организм из окружающей среды;
• стрептококки — непатогенные штаммы, представлены молочнокислым стрептококком, препятствуют заселению кишечника патогенной флорой;
• бациллы — представлены аэробными бациллами и анаэробными клостридиями. Участвуют в переваривании углеводов. Важно, чтобы их количество не было слишком большим;
• дрожжи и дрожжеподобные грибы — также являются представителями условно-патогенной флоры. Их наличие не говорит о патологии, важно следить за количеством.

В заселении кишечника микробами можно выделить четыре основные фазы:

• первая фаза — с рождения до двухнедельного возраста малыша. В это время преобладают стрептококки и кишечные палочки;
• вторая фаза напрямую связана с видом вскармливания ребенка и длится до начала прикорма. Активно происходит заселение кишечника бифидо- и лактобактериями;
• третья фаза — от начала прикорма до завершения грудного вскармливания. В этот период постепенно растет количество микроорганизмов из рода бактероидов и грамположительных кокков;
• четвертая фаза наступает после полного прекращения кормления грудью. Эта фаза характеризуется относительным постоянством микробного состава.

Функции микробиоты кишечника

Кишечные микроорганизмы играют большую роль в организме человека. Некоторые источники называют микробиоту отдельным органом. Микробиота кишечника не просто участвует в пищеварении, но и выполняет многие другие функции: влияет на иммунитет, настроение, синтезирует витамины.

Рассмотрим подробнее все функции:

1. Участие в пищеварении.
В организме человека есть довольно большой спектр ферментов для расщепления белков и жиров, а вот для переваривания сложных углеводов набор скуден. Эволюционно так сложилось, что эту функцию на себя взяла кишечная микробиота, которая умеет расщеплять разные виды пищевых волокон. Бактероиды активно расщепляют крахмал и гемицеллюлозу, руминококки — крахмал и целлюлозу, бифидобактерии — олигосахариды. В результате расщепления разных пищевых волокон образуются короткоцепочечные жирные кислоты: ацетат (содержит два атома углерода), пропионат (три атома), бутират (четыре атома) и так далее.

Кишечная микробиота косвенно участвует в эмульгировании жиров, то есть разбивает крупные молекулы жира на мелкие через трансформацию желчных кислот. Некоторые из них могут расщеплять аминокислоты до азота и газов.

2. Участие в синтезе многих веществ.
Микробиом кишечника способен образовывать витамины:

• группы В (В1 — тиамин, В2 — рибофлавин, В6 — пиридоксин, В12 — цианокобаламин);
• С;
• К;
• фолиевую кислоту (В9);
• никотиновую кислоту (В3);
• пантотеновую кислоту (В5).

Эти вещества используются самими микроорганизмами и человеком.
Микробы принимают активное участие в производстве нейроактивных веществ:

• норадреналина;
• серотонина — гормона радости;
• гамма-аминомасляной кислоты, которая тормозит передачу нервного импульса и подавляет процессы возбуждения в нервной системе;
• оксида азота;
• сероводорода.

В связи с активным влиянием микрофлоры на головной мозг многие ученые называют кишечник вторым мозгом. Взаимодействие микрофлоры происходит через эти нейромедиаторы при участии блуждающего нерва, который передает информацию в центральную нервную систему.

Благодаря полезным бактериям при расщеплении пищевых волокон образуются короткоцепочечные жирные кислоты, которые выполняют в организме человека много функций:

• обеспечивают энергией колоноциты (клетки толстого кишечника);
• стимулируют рост и обновление клеток слизистой кишечника, что препятствует развитию различных новообразований (в том числе злокачественных);
• улучшают кровоток в слизистой кишечника;
• стимулируют образование в толстом кишечнике слизи, которая защищает его от проникновения вредных микроорганизмов и веществ;
• улучшают всасывание воды, солей, натрия, калия, магния;
• снижают кислотность в просвете толстой кишки;
• поддерживают целостность слизистой;
• стимулируют перистальтику кишечника, что улучшает продвижение пищевого комка и профилактирует развитие запоров;
• ацетат после всасывания в кровь служит субстратом для клеток мышц, сердца, почек, головного мозга;
• пропионат участвует в липидном обмене и образовании глюкозы из аминокислот (глюконеогенезе) в печени;
• бутират оказывает противовоспалительный эффект и снижает риск развития аутоиммунных заболеваний.

3. Создание колонизационной резистентности.
Кишечная микробиота не дает разрастаться условно-патогенным микроорганизмам и заселяться патогенным. Эта функция осуществляется за счет нескольких механизмов:

• некоторые полезные бактерии прикрепляются к слизистой кишечника и создают защитный слой, к которому не могут прикрепиться патогенные и условно-патогенные микробы;
• другие выделяют вещества, которые подавляют рост «плохих» микроорганизмов, в первую очередь это короткоцепочечные жирные кислоты, другие органические кислоты, перекись водорода (приводит к снижению рН), микробный лизоцим, бактериоцины (эндогенные антимикробные вещества бактериального происхождения);
• все они конкурируют с патогенными и условно-патогенными организмами за ресурсы (питание и энергию).

В организме человека тоже функционирует несколько механизмов, которые препятствуют заселению слизистой кишечника патогенными микроорганизмами:

• слущивание эпителия слизистых оболочек;
• продукция слизи;
• воздействие соляной кислоты в желудке и желчных кислот в кишечнике;
• выработка защитных иммуноглобулинов класса А;
• синтез бактерицидных веществ на протяжении желудочно-кишечного тракта (например, лизоцим).

4. Утилизация токсинов.

5. Профилактика нарушения чувствительности клеток к глюкозе и снижение риска развития сахарного диабета 2-го типа.

6. Участие в иммунном ответе.
Благодаря кишечному микробиому иммунитет обучается, находится в состоянии постоянного напряжения, профилактирует развитие аутоиммунных заболеваний. В кишечнике расположено около 70% иммунной системы, у нее даже есть название — GALT (лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистой кишечника).

Часто болеете простудными заболеваниями? Ребенок пошел в детский сад и каждые две недели приходится брать больничный? Хотите узнать, как укрепить здоровье, но не знаете как? Регистрируйтесь на бесплатный интенсив «Нутрициолог с нуля» и узнайте, как профилактировать болезни.

7. Улучшение функции нервной системы благодаря синтезу нейропептидов (серотонин — гормон счастья — уменьшает проявления депрессии) и уменьшению отложения амилоида. Эти процессы профилактируют развитие болезней нервной системы, в первую очередь болезни Альцгеймера.

8. Помощь при похудении.
Ученые доказали, что кишечная микробиота худых людей отличается от микробиоты людей с лишним весом. У последних наблюдается снижение разнообразия, увеличение количества актинобактерий, золотистого стафилококка и энтеробактерий, а также снижение бактероидов.
Уровень короткоцепочечной жирной кислоты бутирата в крови влияет на чувство насыщения путем стимуляции синтеза и продукции аппетит-регулирующих пептидов, улучшает расщепление триглицеридов, уменьшает проявления инсулинорезистентности и улучшает обмен холестерина.

Надоело сидеть на диетах? Получаете кратковременный результат, вес в итоге возвращается? Хотите разобраться с темой лишнего веса раз и навсегда? Разложить информацию по полочкам поможет интенсив «Биохимия стройности».

9. Тяга к определенному виду продуктов.
Чем больше количество бактерий определенного вида и ниже разнообразие, тем выше риск злоупотребления продуктами, которые эти бактерии перерабатывают. Например, бактероиды предпочитают белковую пищу, бифидобактерии — пищевые волокна, особенно бобовые, лактобациллы — резистентный крахмал, зеленые бананы, а фирмикуты любят жир и сахар.

Как поддержать микробиом кишечника

У кишечного микробиома есть два основных источника получения питательных веществ. Первый — поступающие с рационом пищевые волокна. И чем разнообразнее эти источники, тем разнообразнее состав микробиома человека. Второй источник — кишечная слизь. Чтобы не допустить ухудшения функции кишечного барьера, необходимо поддерживать микробиом и включать в меню разнообразные источники клетчатки.

Пищевые волокна могут быть растворимыми (инулин, камедь, слизь, пектин, альгинат, резистентный крахмал) и нерастворимыми (целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин).

Ниже приведена таблица, где указаны основные источники клетчатки.

Суточная норма клетчатки составляет около 30 г для взрослых и 10 г плюс 1 г за каждый год жизни для ребенка.

При включении в рацион клетчатки в виде продуктов или добавок необходимо соблюдать несколько важных условий:

• пить достаточное количество воды — не менее 30 мл на 1 кг веса;
• увеличивать количество клетчатки постепенно, при повышенном вздутии можно начинать с термически обработанного варианта;
• не принимать совместно с лекарствами (необходимо соблюдать промежуток в 2 часа);
• сухую клетчатку можно разводить в растительном молоке, овощном смузи или воде. Не рекомендуется разводить в молоке и молочных продуктах.

Ферментированные продукты — своеобразный суперфуд, который содержит полезные бактерии, пищевые волокна и продукты их жизнедеятельности. Все эти продукты можно включать в рацион:

• ферментированная капуста;
• чайный гриб (комбуча);
• соленые огурцы;
• йогурт;
• квас;
• мисо-суп;
• ферментированные соевые бобы (натто);
• выдержанный сыр;
• кефир;
• кимчи.

Хотите ознакомиться с самыми полезными продуктами для кишечника? Переходите по ссылке и читайте полезный гайд «Топ продуктов для кишечника».

Рецепты ферментированных продуктов

Ферментированные продукты, приготовленные самостоятельно, содержат индивидуальный набор бактерий, которые попадают в продукт с кожи рук, одежды, посуды. Получается, что каждый человек создает индивидуальный набор полезных бактерий. При этом они содержат пробиотики (сами полезные бактерии), пребиотики (вещества, необходимые для роста этих бактерий) и метабиотики (вещества, которые образуются в результате жизнедеятельности бактерий).

1. Ферментированная капуста.
Необходимо: кочан капусты, соль не йодированная (около 30 г). Приготовление: нашинковать капусту, посыпать солью и отжимать ее в течение 7–10 минут, чтобы она дала сок. Переложить капусту в банку, чтобы сок покрывал продукт полностью (если не хватает, можно добавить воды). Сверху поставить груз и прикрыть крышкой, чтобы был доступ для кислорода. Оставить в темном месте (без прямых солнечных лучей) при комнатной температуре на 3–7 дней. Все зависит от предпочтений: чем дольше стоит, тем насыщеннее получается вкус. Затем можно убрать в холодильник и хранить в прохладном месте.

2. Соленые огурцы.
Необходимо: огурцы одинакового размера (1,5 кг), соль (50 г), чеснок (3–4 зубчика), лавровый лист (3–4 шт.), зонтики укропа, листья хрена, листья вишни или смородины, перец горошком (5 шт.), кипяченая вода (1 л). Приготовление: вымыть тщательно огурцы и зелень, чеснок нарезать на дольки. Приготовить рассол: в литре холодной воды развести соль, перемешать. Огурцы сложить в банки, добавить зелень и залить рассолом, оставить при комнатной температуре на 4–5 дней. От времени выдержки зависит вкус огурцов. Затем поставить в прохладное место.

3. Кокосовый йогурт.
Необходимо: кокосовое молоко, сухая закваска (1 г), свежая или замороженная малина, семена чиа (1 ч. л.). Приготовление: взбить кокосовое молоко миксером. Добавить закваску для йогурта, хорошо перемешать и разлить в маленькие баночки, накрыть их марлей. Оставить при комнатной температуре на 24–48 часов или при небольшой температуре в мультиварке на 8 часов. Затем переставить в холодильник. Перед подачей можно добавить свежие ягоды и семена чиа.

Добавляйте в каждый прием пищи разнообразные варианты клетчатки, чередуйте разные источники. Это гарантирует вам отличное здоровье, настроение и внешний вид.

Список литературы:

• https://ecobios.ru/novyij-resurs/
• http://gastro-rsmu.ru/wp-content/uploads/2017/06/mikrobiota.pdf
• https://omnidoctor.ru/upload/iblock/730/730db09c5d37b5835f04dbec81eaffad.pdf
• https://propionix.ru/mikroflora-zhkt
• https://cyberleninka.ru/article/n/mikrobiota-kishechnika-rol-v-razvitii-razlichnyh-patologiy/viewer
• https://cyberleninka.ru/article/n/izmeneniya-kishechnoy-mikroflory-assotsiirovannye-s-vozrastom-i-obrazom-zhizni/viewer