Как питаются бактерии и одновременно могут выживать в самых суровых условиях ? Давайте по порядку. Способность бактерий использовать доступные источники питательных веществ зависит от инструментов, которые у них есть для преобразования их в пригодную для употребления форму. Дарвин лучше всего проиллюстрировал эту концепцию, обнаружив и описав своих вьюрков на Галапагосских островах. Дарвин наблюдал группу из примерно дюжины близкородственных видов птиц с заметными различиями в размере и форме клювов, что позволило им хорошо адаптироваться к своему конкретному источнику пищи от острова к острову. Например, те, кто пировали на семена и мякоть плодов кактусов использовали свои длинные заостренные клювы, чтобы поедать пищу, тогда как те, у кого более короткие клювы, ели семена и личинки насекомых у основания кактусов. Тогда как питаются бактерии ? Вместо клювов бактерии используют ферменты или белки, которые помогают им расщеплять различные питательные вещества до пригодной для использования формы для получения энергии.
В результате этого процесса расщепления и использования питательных веществ для получения энергии бактерии также производят множество побочных продуктов. Эти побочные продукты включают газы, такие как водород и метан, витамины, такие как K и группа B (источник, на который мы полагаемся), и метаболиты. Например, короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA), на которые наши кишечные эпителиальные клетки в толстой кишке полагаются как на основной источник энергии, а также могут служить для ослабления иммунной системы.
Как питаются бактерии — Короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA)
SCFAs являются конечными продуктами метаболизма сахаров в отсутствие кислорода (ферментация). Бактерии в толстой кишке способны расщеплять сложные углеводы с помощью ферментов, таких как полисахаридлиазы, до ферментируемой формы, что приводит к образованию большого количества SCFAs. Бактерии, которые способны питаться обильной кишечной слизью в толстой кишке с помощью специализированных ферментов. такие как гликозидазы, также продуцируют SCFA. Наиболее распространенными SCFA являются бутират, пропионат и ацетат, которые служат основным источником питательных веществ для эпителиальных клеток кишечника. Исследования на крысах, рожденных и содержащихся в стерильной среде без микроорганизмов, живущих в них или на них (без микробов), показывают, что для получения такой же энергии из съеденной пищи в отсутствие бактерий требуется 30% -ное увеличение потребления пищи.
В последние годы SCFAs также были выделены из-за их способности формировать иммунные ответы и укреплять кишечный барьер. В эпителиальных клетках кишечника SCFAs могут вызывать улучшенную функцию кишечного барьера за счет усиления контактов между клетками, 16 усиливают выработку слизи, 17 уменьшают самообразование. каннибализация клеток из-за депривации питательных веществ (аутофагия), таким образом, поддержание кишечного барьера 18 и уменьшение их высвобождения сигнальных белков (цитокинов и хемокинов), которые привлекают провоспалительные иммунные клетки.2 SCFAs также могут влиять на иммунные клетки, лежащие в основе эпителиальных клеток кишечника. . Воздействие ацетата или пропионата на один тип иммунных клеток, называемых нейтрофилами, облегчает их способность поглощать и уничтожать (фагоцитозировать) бактерии. В других типах иммунных клеток SCFAs подавляют их способность продуцировать провоспалительные цитокины, такие как TNF-a, в отсутствие какого-либо воспалительного стимула. регуляторного и противовоспалительного типа, в то же время управляя более реактивными и воспалительными Т-клетками, чтобы уменьшить их клеточное деление и увеличить гибель клеток (апоптоз)
