Травлення суші завдяки бактеріальному сексу - кухня знань
Цей текст уже з’явився - у подібній формі - на web.de та gmx. Однак, оскільки область блогу там припинена, тепер вона доступна лише тут.
Це було в пресі кілька років тому, але я натрапив на нього лише в листопаді, коли шукав нову тему головоломки. Оскільки тема така цікава, мені дуже хотілося написати про неї докладніше. Зрештою, дуже захоплююче, що японські кишкові бактерії можуть зробити те, чого не можуть ми: а саме, тріщини харчових волокон у водоростях. І що вони отримали гени для цього через бактеріальний секс - від родичів мікробів у морі.
Це з’ясував німецький біохімік Ян Хенрік Гегеманн, який порівняв ферментне обладнання недавно секвенсованої морської бактерії з відомими генами у глобальних базах даних. Перша робота над цим була опублікована в 2010 році, а інша велика - у 2012 році.
Але коли і де різниця в тому, що відбувається із смачним рулетом макі після того, як він зник у роті? На початку все працює в японському животі, як і в західному: всі ферменти слини, шлунку та тонкої кишки старанно працюють, щоб розщепити якомога більше вуглеводів, жирів та білків ролика Макі на їх компоненти: цукор, жирні кислоти та амінокислоти.
Як і в будь-якій рослинній їжі, яку ми їмо, є вуглеводи, які наші травні ферменти не можуть розщепити і які ми називаємо клітковиною. У випадку з наземними рослинами це може бути целюлоза, пектин або інулін. Водорості також містять неперетравлювані вуглеводи, такі як агар або карагенан.
Клітковина складається з довгих ланцюгів цукрів. Вони для нас не засвоюються, оскільки наші ферменти не можуть відкрити незвичний тип зв'язку між одиницями цукру. У випадку з морськими рослинами існує також той факт, що самі цукрові будівельні блоки змінені порівняно з наземними рослинами.
Той факт, що ця клітковина знаходиться поза досяжністю наших травних ферментів, не означає, що ми виводимо її неперетравленою. Тому що навіть якщо вони переживають тонкий кишечник непошкодженим, все одно є сусідній товстий кишечник. І там справи виглядають зовсім інакше. Ось де наші партнери по симбіозу, кишкові бактерії, виходять на сцену і справляються із залишками.
Завдяки бродінню наші корисні квартиранти врешті-решт розтріскують багато впертих вуглеводів. Для цього вам доступний цілий ряд спеціальних ферментів, за допомогою яких ви можете боротися з незвичайними хімічними зв’язками у клітковині.
У нас, безумовно, є частина цієї залишкової переробки. Окрім горезвісних кишкових газів, при бродінні клітковини також утворюються жирні кислоти, які можуть засвоюватися і використовуватися клітинами кишечника. Навіть багато чого відбувається. Це може становити до третини нашого енергопостачання.
Гегеманн та його колеги виявили, що японське використання рулонів Макі різниться саме тут, у товстому кишечнику. Не тому, що самі японці генетично різні, а тому, що їх кишкові бактерії мають різний генетичний склад спеціальних ферментів.
Японці називають листя чорних водоростей, які надають рулонам макі форму норі. Це сухе і смажене листя червоної водорості Порфіра, яка широко вирощується біля узбережжя Японії. Норі також використовується як супова вставка або мелена для сумішей спецій.
Клітковина, що міститься в цих порфірових водоростях, є унікальною. Вони належать до сімейства агарових і називаються порфіранами за родом водоростей.
Лише деякі морські бактерії мають ферменти для подрібнення цієї клітковини. Незвичні одиниці цукру - справжній виклик. Це було справжнім сюрпризом, що кишковий мікроб Bacteroides plebeius може розламати ці порфіри. Однак відповідний ген був знайдений лише в японських кишкових бактеріях, а не в європейських чи північноамериканських бактеріях.
Подібність гена в кишкових бактеріях і вільноживучих морських бактеріях настільки вражає, що японські кишковики могли отримати його лише з одного джерела: через бактеріальний секс зі своїми родичами з моря, які колись потрапляли в організм разом з водоростями і потрапляли в травну систему.
Я думаю: Захоплюючий приклад того, як наші партнери по симбіозу в кишечнику можуть розширити свій репертуар спеціальних ферментів. Обмінюючись генами з вільноживучими бактеріями, вони можуть краще адаптуватися до відповідного раціону «своїх» людей. Приємне розуміння еволюції бактерій, що призвело до того, що японці можуть використовувати це джерело клітковини, яке вони споживали століттями, повніше, ніж ми.