Как кишечные бактерии помогают пищеварению?
Кишечные бактерии помогают организму расщеплять углеводы, особенно стойкий крахмал, который трудно перерабатывается нашей пищеварительной системой. Кишечные бактерии также обеспечивают нас важнейшими питательными веществами, такими как витамин К.
В нашем кишечнике обитает около 100 триллионов бактерий. Это означает, что внутри нас болтается 100 000 000 000 000 этих крошечных живых существ, и, говоря в перспективе, это более чем в 1 миллион раз больше, чем население Земли!
Кишечные бактерии играют ключевую роль в функциях нашего организма и помогают нам оставаться здоровыми. Одна из их основных задач - помочь нам переваривать пищу и правильно усваивать питательные вещества из нашего рациона. Однако откуда они берутся и как помогают пищеварению? Вот что мы собираемся выяснить.
Кишечные бактерии поступают из окружающей среды
Предполагается, что бактерии начинают проникать в наши кишки и оседать в них при рождении, но другие исследования, такие как , также обнаружили бактерии в плаценте, предполагая, что бактерии кишечника могут присутствовать еще до того, как мы родимся.
Каждое мгновение каждого дня мы подвергаемся воздействию бесчисленного количества бактерий через воду, которую мы пьем, пищу, которую мы едим, и воздух, которым мы дышим. Эти бактерии проникают в наши тела, полностью подготовленные к тому, чтобы вырастить свои собственные сообщества и создать себе уютный домик внутри наших тел.
В среднем в нашем кишечнике есть около 300-500 видов бактерий, которые поглощают пищу, которую мы едим.
Функции кишечных бактерий
Кишечные бактерии выполняют в нашем организме множество функций, например:
- Расщепление молекул пищи и помощь в метаболических реакциях;
- Укрепление стенок кишечника;
- Повышение нашей иммунной системы;
- Поддержание внутренней среды кишечника;
При этом функции, о которых мы хотим поговорить сегодня, связаны с пищеварением.
Бактерии помогают расщеплять пищу
Мы пережевываем пищу и проглатываем ее, перемещая в желудок, где кислоты расщепляют ее на более простые компоненты. После этого питательные вещества и вода всасываются в нашем кишечнике; все, что остается, выходит в виде фекалий.
Это может показаться довольно простым, но не все так просто. Около 60 тонн пищи проходит через тело одного человека за всю жизнь. Это примерно 10 слонов! Несомненно, для переваривания такого количества пищи требуется некоторая помощь.
Ученые поняли, что мы можем переваривать пищу только с помощью наших кишечных арендаторов. На самом деле, есть некоторые питательные вещества, которые мы не смогли бы переварить и абсорбировать без них.
Одним из таких типов молекул пищи являются сложные сахара, известные как полисахариды. Полисахариды - это большие молекулы сахара, которые в изобилии присутствуют как в растениях, так и в животных. Примерами полисахаридов в растениях являются крахмал и целлюлоза. У животных полисахариды присутствуют в виде гликогена, который в изобилии присутствует в печени и мышцах животных.
Бактерии в нашем кишечнике расщепляют полисахариды на простые молекулы глюкозы, которые затем легко поглощаются нашим кишечником.
Подводя итог, они расщепляют соединения в нашей пище, с которыми мы не можем справиться в одиночку, превращая их в топливо, которое наш организм может использовать для собственного питания.
Устойчивый крахмал
Примером трудноусвояемого сахара является устойчивый крахмал. Где-то между 2-20% пищевого крахмала, который мы потребляем, не может быть переварен ферментами нашего организма. Такой крахмал известен как устойчивый крахмал. Кроме того, некоторые из наших пищевых крахмалов не усваиваются, потому что они содержатся внутри семян, которые защищают их от ферментов и кислот организма. Распространенными продуктами, содержащими устойчивый крахмал, являются жареный рис, картофель и кукуруза.
К счастью, благодаря нашим кишечным бактериям, этот крахмал не пропадает впустую. Некоторые штаммы кишечных бактерий, такие как Ruminococcus bromii, специализируются на расщеплении более жестких форм крахмала. Эти бактерии, наряду с некоторыми другими типами, имеют гликозидные гидролазы, которые являются ферментами, переваривающими сложные сахара.
Такие бактерии сами разрушают устойчивый крахмал в нашей системе, выделяя жиры или, более конкретно, короткоцепочечные жирные кислоты (сокращенно SCFA) в качестве побочных продуктов. Эти короткоцепочечные жирные кислоты обладают стимулирующими мозг свойствами, которые укрепляют наш мозг и его нейроны.
Кроме гликозидной гидролазы, триллионы кишечных бактерий в нашем организме также производят бесчисленное количество ферментов, которые еще больше способствуют расщеплению нашей пищи. Производятся многие виды ферментов, разрушающих сахар, такие как полисахаридная лиаза и углеводная эстераза.
Одним из побочных эффектов бактерий, разрушающих нашу пищу, является газообразование. Правильно, вонючий запах - результат метана, производимого бактериальной ферментацией. Однако не все бактерии выделяют газ в качестве побочного продукта поэтому если у вас есть проблема с газом, возможно, у вас меньше кишечных бактерий, которые не производят метан.
Бактерии расщепляют нашу пищу и выделяют витамины
Мы, люди, не можем сами производить определенные витамины, такие как витамин А, В1, В2, В5, В6, В7, В9, В12, Е и К. Поэтому нам нужна небольшая помощь наших микроскопических друзей, особенно для производства витаминов группы В и витамина К.
Кишечные бактерии ферментируют пищу, которую мы едим, и получают из нее энергию, которую они используют для производства ферментов и других важных белков, которые в конечном итоге становятся необходимыми витаминами для их собственного выживания. Тем не менее бактерии достаточно щедры, чтобы производить дополнительный продукт, который затем попадает в наш кишечник и поглощается нашим кишечником. По сути, мы должны благодарить кишечные бактерии за то, что они вырабатывают некоторые важные питательные вещества, необходимые нашему организму для поддержания формы и здоровья.
Заключение
Одна из увлекательных областей исследований кишечных бактерий связана с анализом всех биологически активных молекул, высвобождающих бактерии (таких, как SCFA и витамины), и выяснением того, как именно бактерии делают это.
Как только это будет понято, надежда состоит в том, чтобы подтолкнуть бактерии к выделению более полезных соединений либо с помощью лекарств, либо с помощью диетических изменений. Однако в кишечнике существуют сотни различных типов бактерий, и изучение их по отдельности довольно трудоемко и дорого.
Старая пословица "Ты то, что ты ешь" кажется здесь вполне уместной! Из бесконечных бактерий, которые живут внутри нас, мы можем способствовать росту одних бактерий над другими, контролируя то, что мы едим. Поэтому, когда вы предпочитаете бутерброд с беконом и сыром вместо фруктового салата, вы увеличиваете количество бактерий, которые любят содержимое бутерброда, но бедные фруктолюбивые бактерии с большей вероятностью умрут от голода.
В течение этого нового года давайте уделим время тому, чтобы оценить, сколько работы наши кишечные бактерии на самом деле делают за нас. Лучший способ сделать это - есть чистую и свежую пищу, чтобы поддерживать полезные бактерии, которые у нас уже есть внутри. Сладкое лакомство прекрасно время от времени, но оно не должно регулярно появляться в меню.
В конце концов, если внутри нас растут вредные кишечные бактерии, это может привести ко многим проблемам с желудком и даже может помешать нам получать все полезные питательные вещества из нашей пищи.
Что еще более интересно, кишечные бактерии могут заставить нас почувствовать определенную тягу, чтобы заставить нас есть ту пищу, которую они хотят, но это история для другого раза...