Микробиолог из Чикаго провёл эксперимент: клал еду на пол на 5, 10, 30 и 60 секунд, а потом проверял, сколько микробов на ней осталось. Бактерии попадают на пищу моментально и размножаются активно, независимо от времени.
Чем мельче проблема, тем хитрее её решение. Изучение микроорганизмов и работа с ними сопряжена с рядом трудностей. Начиная с того, что без специальных приборов вы не углядите свой объект напрямую, и заканчивая тем, что организм из одной клетки меняется настолько стремительно и эволюционирует в масштабах культуры настолько сильно, что порой культуры с разницей в день и один пересев по свойствам имеют различий больше, чем два разных вида.
Особенно важно, если вы работаете с чем-то, ранее малоизученным или продуцентом "в работе".
Продуцентом называют организм (микроб или макрообъект), который производит какие-то полезные вещества или сам является частью такого вещества. Например, молочно-кислые культуры или лактобактерии в таблетках – это продуценты. Аспергиллус Нигер, производящий лимонную кислоту на заводе, это продуцент. Дрожжи в хлебе, квасе и пиве – тоже продуценты
Но я работаю с продуцентом другого рода – с бактериями, относящимися к виду Bacillus subtilis, знакомой и родной сенной палочкой, разные штаммы которой давно используют в препаратах для защиты растений. Как выяснилось в последних исследованиях, значительная часть известных человеку свободноживущих бацилл из разных уголков мира относится к сенным палочкам. Даже сильно различающиеся по свойствам и внешнему виду колоний. Как же это выяснилось? Всё дело в том, что в биологии с конца прошлого века наступила эпоха молекулярки. Человечество достаточно развило свои технологии, чтобы залезть под кожу каждой твари и изучить её не только внешне, визуально и на ощупь, но и доковыряться до самой сути жизни – до первичной структуры молекул белков и ДНК. И тут встаёт проблема: белки могут быть сходны у животных не только одного вида, но и разных конвергентных (независимо эволюционировавших в сходные формы) таксонов. Думаю, многие слышали, что мыши являются одним из модельных организмов для изучения мозга, и причина этому как раз в том, что у человека и мышей сходство в иммунитете мозга больше, чем у людей и собак (с обезьянами сходства больше, но и этических вопросов общество задаст больше).
При этом один и тот же вид в разных условиях или поколениях производит разный набор белков и даже разные версии белка. Так, отнесенные ранее к разным видам по внешнему строению, сезонам развития и составу белков грибы Bipolaris sorokiniana и Cochliobulus sativus оказались генетически одним и тем же видом, но разных поколений. Примерно то же случилось и с водорослями, и с бактериями.
Так вот, изучение генетической структуры теперь стало необходимой частью любого серьёзного исследования, без которой его не примут на рассмотрение методической комиссии и в больших изданиях. И моя работа исключением не стала.
Хотя полокусный анализ я провести не могу (хотя бы из-за времени и стоимости работ, у меня много полевых и лабораторных испытаний), провести примерную оценку гетерогенности вполне в силах нашей лабы.
Гетерогенность – это степень "разброса" генетических отличий в популяции. Другими словами, насколько популяция разнообразная и генетически стабильна. Особенно это важно в случаях как мой – я получала дочерние изоляты из природного, и они оказались очень разными по свойствам: одни хорошо подавляли рост плесневых грибов, другие уничтожали фитопатогенные бактерии, третьи были средними по обоим показателям, но хорошо росли и держались больше двух недель, не погибая. Учитывая, что это все было получено из одной капли исходной культуры с титром 10^8 колониеобразующих единиц на миллилитр, это очень большая разница. Поэтому и встал вопрос о необходимости проверки. Выбор пал на доступный и относительно простой анализ за авторством одного из совмещающих сотрудников нашей лабы.
Но перед этим сначала нужно извлечь ДНК для изучения. (есть, конечно, методы "засунь в каропку, она все сама сделает", но нам они не доступны)
Для этого надо наработать культуру, то есть, вырастить её побольше. Но изоляты, с которыми работаю я, растут слишком быстро, и стандартные 3е суток это слишком много – за это время на жидкой среде бациллы успевают уйти в споры, и достать оттуда суперспиралезованную ДНК почти нереально. Поэтому мне приходится сеять их на 14-16 часов, чтобы успеть снять, отстоять, перелить в пенициллиновые флакончики и довезти до соседнего института раньше, чем они наедятся и уснут. На фотографии вы можете видеть колбы возрастом в 16 часов – готова поспорить, плотное белесое кольцо наросших бактерий вас удивило.
Далее жижу надо отцентрифугировать, чтобы отделить клетки от продуктов жизнедеятельности и ферментированной среды. После чего аккуратно растворить клеточную стенку подобранной концентрацией антибиотиков лизирующего ряда (лизоцимом, например). Далее взболтать, залить феноловой смесью, чтобы растворить ДНК и отделить её от белков. После очередного центрифугирования раствор разделится на две части - близкую к консистенции воды нижнюю и густую гелеобразную верхнюю, разделённые белковый слоем. И если до этого момента вам казалось, что все вроде бы легко, знай, лей механической пипеткой заранее отсчитанные микролитры, то снять гелевый слой с ДНК, не задевая белки, надо наловчиться.
После этого гель переносят в следующие микропробирки, и отмывают от спирта буфером, неоднократно центрифугируя. В конце мы получаем волосистый белесый комок - это и есть наша ДНК в её естественной расплетённой форме без белков. Да, её видно невооружённым глазом, как на последней фотке. Количество ДНК зависит от вида, из которого её извлекают, и количества исходной культуры. Года четыре назад я выделяла ДНК из бычьей крови, и её было в двадцать раз больше (что естественно, у эукариот ДНК больше, и она содержится в нескольких хромосомах, в отличие от одной кольцевой ДНК бактерий).
В таком виде её можно залить дистиллированной водой и хранить в холодильнике пару месяцев прежде, чем перейти к следующему этапу - постановке полимерной цепной реакции. Про ПЦР в другой раз, так как красивой картинки в геле не получилось из-за проблем с системой гель-документации.
Да, это все было огромной подготовительной работой. А теперь умножьте весь описанный труд на 150 – 50 дочерних изолятов исходного штамма, и по 50 дочерних изолятов второго поколения от двух самых активных вариантов. Итого 150, плюс исходный, плюс другие культуры, участвовавшие в опытах.
И пускай только попробует кто-то сказать, что учёные ничего не делают.
Автор на Биореакторе: Хигерович
Ну и всем любителям попить антибиотики для профилактики посвящается.
То, что пчёлы просто потрясающие, не подлежит обсуждению. В конце концов, они опыляют около трети всех культур, которые мы потребляем, и помогают поддерживать экосистемы во всём мире. Тем не менее, пчёлы находятся в беде, а явление, известное как синдром разрушения колоний (СРК), вызывает тревожное падение численности. К счастью, на горизонте может появиться решение в виде генетически модифицированных бактерий.
Один из спорных моментов – причина СРК. Некоторые исследования указывают на особый класс пестицидов, называемых неоникотиноидами, хотя многие в научном сообществе согласны с тем, что, вероятно, играют роль несколько факторов.
Как нам известно, впервые проблема СРК возникла после того, как клещ Varroa получил широкое распространение, во многом благодаря глобальной торговле европейскими медоносными пчёлами, которая привела их в контакт с азиатскими паразитами. Сначала предполагалось, что клещи просто убивали пчёл, высасывая их кровь, хотя позже выяснилось, что они также несли смертельный вирус деформированного крыла (ВДК), передавая его в кровоток пчёл, которыми они питались.
Опубликовав свою работу в журнале Science, команда исследователей генетически модифицировала кишечные бактерии медоносных пчёл, чтобы защитить их как от клеща Varroa, так и от ВДК, с чрезвычайно положительными результатами.
Во-первых, они прививали недельных пчёл штаммом бактерий, которые были генетически модифицированы, чтобы повысить иммунный ответ насекомых на определённые типы вирусов с помощью процесса, называемого РНК-интерференцией (RNAi). Это происходит, когда здоровые клетки распознают молекулы РНК, которые вырабатываются при вторжении вирусов, вызывая защиту от этих патогенов.
Пчёлы, обработанные модифицированными бактериями, имели на 36,5% больше шансов выжить в течение 10 дней, чем те, которые не были привиты.
Затем авторы исследования произвели второй штамм бактерий, который был модифицирован, чтобы вызвать летальный иммунный ответ у клещей Varroa. Результаты показали, что клещи, питающиеся кровью пчёл, которые были обработаны этой бактерией, на 70% чаще погибали в течение 10 дней, чем клещи, питающиеся пчёлами, у которых отсутствовали модифицированные бактерии.
“Это первый случай, когда кто-то улучшил здоровье пчёл путём генной инженерии их микробиома”, – сказал автор исследования Шон Леонард в своём заявлении.
И поскольку эти бактерии относительно легко продуцируются и не могут распространяться на другие организмы, исследователи полагают, что их работа может проложить путь к безопасному и эффективному решению проблемы сокращения колоний пчёл по всему миру.
Перевод: Надя Огаркова.
Многие бактерии умеют синтезировать молекулы, токсичные для них самих. При возникновении неблагоприятных условий эти токсины замедляют рост бактериальной популяции (в нормальных условиях бактерии вырабатывают антитоксины, нейтрализующие действие токсинов). Биологический смысл такого «самоубийства» все еще является предметом споров: это может быть противовирусная защита, служащая для убийства зараженных бактерий, а может быть стратегия экономии питательных веществ.
Недавно удалось идентифицировать один из таких токсинов у туберкулезной палочки (Mycobacterium tuberculosis). Это MbcT, разрушающий запас молекул NAD+ (эти молекулы выполняют несколько крайне важных для клетки функций), антитоксином к которому служит MbcA.
Mycobacterium tuberculosis
Команда исследователей во главе с Оливье Нейроллесом продемонстрировала терапевтический потенциал этого токсина. Они инфицировали клетки человека и мыши штаммом M. tuberculosis, в котором отсутствовала система токсин/антитоксин, но в которой можно было искусственно запускать выработку токсина MbcT. Активация токсинов резко сократила количество бактерий, заражающих клетки, увеличив выживаемость мышей.
Эти данные открывают путь для нового лечения туберкулеза, остающегося одним из самых опасных заболеваний в мире. А резистентность к антибиотикам, развиваемая некоторыми штаммами M. tuberculosis лишь подчеркивает актуальность проблемы. В настоящее время различные команды стремятся идентифицировать соединения, которые могут освободить токсин от антидота, с которым он связан.
Оригинал статьи: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190218123230.h...
Периодически напоминаю людям, что частота приемов пищи никак не влияет на похудение, как таковое [1]. То есть для похудения не важно 2 раза в день мы едим, либо 6, ключевую роль играет именно КБЖУ. И всячески призываю людей питаться так, как удобно, исходя из привычек, образа жизни и других факторов, а не искать любую возможность достать баночку с едой, ибо «время пришло». И когда люди так и не могут мне привести аргументы, что частые приемы пищи «разгоняют метаболизм», и что именно на 5-6 приемах пищи худеется лучше, то они начинают рассказывать сказки про то, что малое количество приемов пищи может привести к гастриту.
Страшилки про гастрит находятся примерно там же, где «обязательно есть суп на обед». Жиденькое на обед, иначе кишки отвалятся! Люди как ели суп, так и не ели, и ничего у них от этого не отваливалось еще.
Я не врач, но, по имеющимся у меня данным до настоящего времени, основная причина гастрита – бактериальная. Helicobacter pylori – это бактерия, которая живет в желудке практически у 50% населения [2]. На Хеликобактер, как и на многие другие бактерии, влияет социоэкономический статус населения [3]. Чем лучше мы следим за своей гигиеной – тем меньше проблем, что говорит о снижении количества заболеваний по сравнению с 19 веком [4].
Вот поэтому нужно мыть руки перед и зад!
На данный момент я не нашел никаких фактических данных о том, что снижение количества приемов пищи, либо что-то подобное, приводит к гастриту. Кстати говоря, есть такая вещь, как Рамадан – месяц обязательного для мусульман поста, в течение которого в дневное время они отказываются от приема пищи, питья и пр. Так вот, самые высокие показатели гастрита наблюдаются в Китае и Японии, которые к Рамадану никакого отношения не имеют [5]. А исследования на людях, соблюдающих Рамадан, никаких опасностей для здоровья не выявили [6].
Выводы:
- не стоит так категорично заявлять, что если кушаем реже, чем 5 раз в день, то ждет нас гастрит;
- если у вас уже имеются различные противопоказания, тогда к вам это не относится, тут вам уже врач скажет как и сколько вам нужно есть.
Хорошего вам пищеварения!
Источник: https://vk.com/wall-143335632_10334
Материалы и исследования:
Что заставляет нас есть то, что мы едим? Что заставляет нас отдавать предпочтение той, или иной пище? Когда закроют «дом 2»? Попробую ответить на эти вопросы, ну кроме последнего…
В чреве нашей матери, мы стерильны. Когда мы рождаемся, миллиарды бактерий покрывают все наше тело. И это неотъемлемая часть нашего здоровья. Дети, рожденные при помощи кесарева, чаще болеют астмой, иммунными заболеваниями, и даже лейкемией. Микробы везде – на ваших вещах, на ваших руках, волосах, и даже на ж.. животе. Наши тела не просто принимают вторжение микроорганизмов, они заключают с ними некий союз. Мы даем им кров, они работают на нас. Молоко матери содержит специальные вещества, которые должны питать и поддерживать отдельные группы микробов, служить прикрытием для других, и помогать модулировать иммунную систему. Для формирования здорового сообщества бактерий требуется около двух лет.
У каждого человека есть своя уникальная микрофлора, состоящая из бактерий, вирусов, грибов, и прочих микроорганизмов, которые делятся на 3 категории:
- «Тихие жители», которые спокойно занимаются своими делами, и нам до них нет дела. Они просто сидят на своем месте, не давая занять эти места другим бактериям.
- «Гости», которые вредят нам, но мы научились жить с ними. К примеру, бактерии, которые создают кислоту, которая разрушает наши зубы, если мы не будем их чистить. Они стремятся захватить как можно больше места, мы им этого не даем сделать. Но и избавиться от них полностью не можем.
- «Дружелюбные ребята», которых наше тело очень любит, их большинство, под 380 миллиардов. В одном лишь нашем кишечнике до 5000 различных видов бактерий. Они помогают нам переваривать пищу, вытягивают дополнительные калории из веществ, которые мы не можем переварить самостоятельно. Поэтому на наш кишечник так любят покушаться всякие вторженцы, но он защищен мощной армией бактерий – иммунитетом.
За последние несколько лет выяснили, что наша микрофлора может «общаться» с нашим мозгом напрямую. Наш кишечник производит до 90% серотонина (гормон счастья) в нашем теле. Есть бактерии, которые стимулируют клетки иммунитета в кишечнике, чтобы они послали «тревожный сигнал» в наш мозг. Активизируются клетки иммунитета, которые помогают мозгу восстановиться от повреждений. И так как мозг решает, что мы едим, то микрофлора заинтересована в здоровом мозге.
Это относительно новое направление науки, и мы только на грани понимания того, как эти сложные системы взаимодействуют внутри наших тел, но уже ясно, что наша микрофлора влияет на нас и наше поведение. Был эксперимент: здоровые крысы, накормленные кишечными микробами депрессивных людей, начали проявлять тревожное поведение, похожее на депрессию. Эксперименты с фруктовыми мухами показали, что их микробы влияли на то, какую пищу они жаждали. Это может означать то, что микробы могут приказывать мозгу, заставляя его думать, что он хочет определенную еду.
Наша микрофлора передается нам от нашей матери, но меняется по ходу жизни, и зависит от того, что мы едим. Одни организмы в нашем кишечнике любят питаться овощами, другие любят крахмал и сахар, третьи жирный картофель фри и масло. Таким образом, если мы едим здоровую пищу, мы плодим бактерии, которые любят здоровую пищу. Если же мы едим много фаст-фуда, то плодим бактерий, любящих фаст-фуд. Получается такой замкнутый круг. К примеру, у вас депрессия, вы кушаете много бургеров, картошки фри и пиццы. Таким образом размножаются бактерии, любящие фаст-фуд, которые занимают место бактерий, любящих овощи. Потом они отправляют сигнал в мозг, чтобы он продолжал желать такую пищу, и мы хотим еще больше бургеров, и опять размножаются эти бактерии. Такой вот самоусиливающийся цикл, который может сыграть большую роль в ожирении. Помимо увеличения веса, ваша микрофлора может быть связана с более серьезными заболеваниями, типа аутизма, шизофрении, и даже рака. Один из самых ранних симптомов болезни Паркинсона связан с проблемами в кишечнике.
Но важно подчеркнуть, что этот процесс обратим, если мы начнем разводить другие бактерии. В последние годы международная медицинская общественность всерьез начала обсуждать еще один метод борьбы с «плохими» бактериями – трансплантация кала (или фекальная трансплантация). Кал здорового человека пересаживают больному при некоторых недугах кишечника. Например, пересадка от донора с избыточным весом, вылечила диарею женщины, но в конечном счете, это привело к ее ожирению. Пересадка кала от худых людей к страдающим ожирением, дала последним более разнообразную микрофлору, и сделала их менее чувствительными к инсулину.
Есть мнение, что пересадка кала от накаченного человека типичному дрищу, поможет последнему нарастить приличную мышечную массу. Правда это пока лишь мое собственное мнение, и никаких научных обоснований я пока не встречал… Но на всякий случай уже начал продавать свой кал…
Так как кишечник связан с иммунной, эндокринной и нервной системами, сигналы, которые могут посылать бактерии, могут влиять на наше поведение в нужную бактериям сторону. Вот и выходит, с одной стороны, мы - то, что мы едим, а с другой стороны, мы едим именно то, что мы есть…
Здоровья вам, и плодите больше хороших бактерий!
Многие знают, что правильный тип бактерий в нашем кишечнике помогают подавить воспаление, и вообще оздоровить организм в целом.
Одно новое исследование показало, что есть тип бактерий, который способен нарастить мышечную массу и повысить выносливость.
Эксперимент был простой. Взяли две группы мышей, одну из которых пичкали этими бактериями (1), а вторая не получала никаких пробиотиков (2). После 6 недель было обнаружено, что у первой группы мышей увеличилась мышечная масса (путем взвешивания икроножной и камбаловидной мышц), их жировая масса же наоборот уменьшилась. Кроме того, первая группа мышей могли плавать в воде до изнеможения гораздо дольше, чем вторая. Анализы крови показали, что в первой группе было меньше молочной кислоты, аммиака.
В чем же секрет? А секрет прост – квашеная капуста, которая содержит доминирующую часть данных бактерий. Не буду описывать остальные положительные качества квашеной капусты, но советую провести один простой эксперимент над собой. Попробуйте съедать пару ложек квашеной капусты каждый день в течение хотя бы одного месяца, и обратите внимание на любые изменения, как вашего тела, так и продуктивности ваших тренировок. И даже если за один месяц вы не заметите существенных изменений в снижении жировой массы, повышении выносливости и силы, то, безусловно, приведете в порядок ваше пищеварение.
