ЧТО ТАКОЕ МИКРОБИОМ?

Вы, наверное, знаете, что в наших телах, в почве, воздухе, воде живут миллионы микробов. Характерное микробное сообщество, которое занимает чётко определённую и конкретную среду обитания, называется микробиомом. Само живое микробное сообщество называется микробиотой. В состав микробиомов входят бактерии, простейшие, грибы, археи и вирусы. Их разнообразие различается в зависимости от множества факторов. Микробиомы выполняют множество важных функций в окружающей среде, в которой они живут, и исследователи в области микробиологии только сейчас начинают в полной мере открывать их функции и роли.

Микробы — лучшие друзья на пути к устойчивому развитию нашей цивилизации. Разнообразные микробы прямо сейчас оказывают огромное влияние на здоровье и баланс среды, в которой мы живём. Например, микроорганизмы, проживающие в морях и океанах, производят большую часть кислорода, которым мы дышим, и могут поглощать столько же углекислого газа, сколько растения на суше. А симбиотические микроорганизмы способны фиксировать азот, превращая его из газа в атмосфере в форму в почве, которую растения могут использовать для роста. В более крупном масштабе микробы могут вносить свой вклад в экономику замкнутого цикла, превращая отходы (например, отходы производства пищевых продуктов) в топливо, и, таким образом, открывать новые и устойчивые возможности для производства продуктов питания и кормов. Некоторые микробы даже способны расщеплять газообразный метан, помогая снизить парниковый эффект.

Но, несмотря на их повсеместное распространение и разнообразие, важность микробов для поддержания здоровья глобальных экосистем часто игнорируется. В связи с этим и был введён Всемирный день микробиома — 27 июня, инициатива создания которого принадлежит Ирландской ассоциации микробиома.

Исходя из всего вышесказанного, микробы могут способствовать нашему устойчивому будущему, и в связи с этим темой 2021 года была выбрана «Устойчивость» (Sustainability).


  pixabay.com

 

Морской биом — один из наиболее огромных микробиомов на планете. Микробы играют важную роль в генерации энергии — через фотосинтез на поверхности океана и хемосинтез в его глубине, куда не доходят лучи солнца. В океане обитают очень разнообразные, но в значительной степени неизвестные микробы. Раскрытие генетического кода морских микробов может иметь огромный функциональный потенциал для лечения болезней человека, животных и растений и понимания изменения климата.

Почвенный. На современном этапе развития почвенной микробиологии стало возможным изучение всего комплекса населяющих почву микроорганизмов, что даёт возможность обнаружить наиболее оптимальное сочетание факторов, приводящих не только к образованию плодородной почвы, но и к развитию на ней полноценного, устойчивого к стрессам фитоценоза. Именно почвенные микроорганизмы выполняют системообразующие функции в таких процессах, как почвообразование, разложение почвенного органического вещества, стимуляция роста и обеспечение защиты растений от патогенной микрофлоры.

Человеческий. Совокупности всех микробов, населяющих организм человека и животных, очень разнообразны. Они населяют такие участки, как кожа, молочные железы, лёгкие, слизистые оболочки, биологические жидкости, желчевыводящие пути и желудочно-кишечный тракт. Наверное, невозможно выделить среди них какой-то главный микробиом, поэтому расскажем об одном из них — о кишечнике. Наш кишечник населяют более ста тысяч миллиардов микроорганизмов. И только на одну толстую кишку приходится до десяти тысяч миллиардов бактерий, а это столько же, сколько клеток в вашем теле. Это означает, что ваша толстая кишка является одной из самых густонаселённых экосистем в мире! Доминирующая микробиота — это своеобразная «подпись» каждого человека. Только небольшая часть видов широко распространена среди населения: 50% лиц в одном и том же географическом районе являются носителями около 60 видов бактерий.

Работа, которую выполняют бактерии кишечника, очень важна и на первый взгляд незаметна. Во-первых, они осуществляют пищеварение. Бактерии расщепляют пищевые волокна до таких соединений, которые могут всасываться в кровь.

Во-вторых, поддерживают иммунитет организма. Обитатели микробиома постоянно конкурируют между собой, занимая свободное пространство, и места для патогенных микробов уже не остаётся. В-третьих, синтезируют витамины (К, группы В и других), которые всасываются в кишечнике вместе с пищей.

Этим перечнем функции микробиоты не исчерпываются. Исследования показывают, что бактерии в её составе влияют на настроение, на работу нейромедиаторов и на уровень главного гормона стресса — кортизола.


Над текстом работала Ксения Савельева
Стажёр Фенологической сети РГО