автор: Marta García Ovalle *
підбір зображень та підписів фігур: Мігель Вісенте
Які відмінності між японцем та американцем? Окрім тих, що ми бачимо неозброєним оком, є й інші, які є більш прихованими. Вивчаючи ферменти, здатні засвоювати сполуки, що містяться у водоростях, виявився дивовижний результат, що гени, що їх кодують, спочатку ідентифіковані в морських бактеріях, також знаходяться в кишковій флорі японців, але не у західників. Це призвело до думки, що гени, можливо, передавалися від харчових водоростей деяким бактеріям в кишечнику. Можливо, хоча це далеко не доведено, що таким чином сприяє засвоєнню сполук водоростей, і це в кінцевому рахунку корисно для людського організму. Отже, їжа, яку ми їмо, буде важливою не тільки для нашого організму, але і для маленьких мешканців кишечника, нашої мікробіоти кишечника.
Суші. Трохи солодкий рис, присмачений бульйоном з водоростей та рисовим оцтом, є основою суші. Риба, молюски, омлет з рибної ікри, овочі та водорості норі доповнюють різні типи цієї японської їжі, нещодавно популяризованої на Заході. Хрянову пасту та соєвий соус додають як легкі штрихи заправки. Між укусами скибочки маринованого імбиру чергуються, щоб не переплутати смаки. Зображення: набивна тканина Роберта Кауфмана.
Їсти суші - це не тільки палички.
На додаток до традиційних паличок для їжі, японці мають секретний засіб для засвоєння суші: порфіранаси. Вони є ферментами, які перетравлюють особливий тип вуглеводів, відомий як порфірани, присутні в червоних водоростях роду Porphyra. Ці водорості японці називають норі, і вони є частиною їх звичайного раціону. З них готують супи, салати та загортають рибу та рис у делікатес суші, який називається макі, що для західників є «рулетами».
Етикет суші. Суші можна їсти безпосередньо вручну, за винятком випадків, коли їх споживають у ніотайморі, церемонії неясного походження, яку деякі пов'язують з якудзою, і якої ми не знайдемо в більшості японських ресторанів. У цьому випадку суші подають на моделі, а етикетка наказує видалити її паличками.
Від моря до кишок.
На відміну від того, що відбувається в наземних рослинах, які ми використовуємо в їжу, деякі полісахариди морських водоростей, порфірини, містять сульфати. Група дослідників з біологічної станції Роскоффа у Франції виявила гени в геномі морської бактерії Zobellia galactanivorans, послідовність основ яких змусила підозрювати, що вони кодують ферменти для перетравлення полісахаридів. Вони очистили їх та проаналізували їх тривимірну структуру, а коли перевірили їх активність, то побачили, що вони справді здатні погіршити порфірнани. Потім вони почали шукати бази даних послідовностей, щодня все ширші, якщо в інших живих істотах є також подібні гени. Несподіванкою було не те, що вони були знайдені в інших морських бактеріях, але були і в бактеріях типу Bacteroides plebeius, виділених із кишечника людей, що мешкають в Японії. На відміну від них, бактероїди, виділені з кишкового тракту північноамериканців, не містять цих генів.
Zobellia galactanivorans, зображення Дельфіни Скорнет
Таємницю того, як гени морських бактерій знайшли своє житло в геномі бактерій у кишковій флорі, ще належить розгадати. Дані отримані на зразках дуже небагатьох особин, але автори вважають, що цілком можливо, що бактерії кишечника, що колонізують японців, придбали гени, що кодують порфірани від морських бактерій, споживаних разом з водоростями у їх традиційному раціоні. Те, що вчені називають горизонтальним перенесенням генів, яке відбувається між неспорідненими особинами, щоб відрізнити його від перенесення генів, успадкованих від предків. Це не сталося раптово, але, здається, це більш нова подія, ніж придбання генів від бактерій, пов'язаних з наземними рослинами. Автори підкреслюють давню традицію споживання морських водоростей у японській дієті, уточнюючи, що традиційно водорості норі суші використовували сушені, але сирі.
Дослідники згадують випадок кишкових бактерій японської дитини, яка все ще годує грудьми і, не скуштувавши укусу суші, він уже мав у своїх кишкових бактеріях гени, що кодують ті самі порфірнази, що і бактерії його матері. Можливо, ці бактерії передавалися від батьків дітям протягом поколінь. Але, як би нам, західникам, не подобалося суші, навряд чи ми зможемо перетравити його, як японці. У наш час норі, яке потрапляє на ринок, підсмажується, що дуже ускладнює потрапляння морських бактерій в наш кишечник і передачу своїх генів у нашу кишкову флору. Але навіть якщо ми їли ці бактерії, явища генетичного переносу від одних бактерій до інших дуже рідкісні. Ми навіть не знаємо, чи повинні бактерії, які звикли до західної дієти, містити додаткові гени, які їм насправді не потрібні.
Життєвий цикл Porphyra umbilicalis, червоних водоростей того ж роду, що і водорості норі, які оточують макі. Зображення Університету Ов'єдо.
Ми те, що їмо.
Людина має не тільки генетичний матеріал, успадкований від наших батьків, але і гени мікроорганізмів, які живуть разом з нами. Цей набір генів є тим, що вчені називають метагеном. За підрахунками, у нас є 100 бактеріальних генів для кожного гена людини, тому вивчення метагеному буде дуже корисним, щоб дізнатись, що роблять бактерії в нашому організмі, які ми називаємо мікробіомом в цілому.
Переважна більшість цих бактерій знаходиться в кишечнику, де вони виконують такі завдання, як допомогти нам перетравити їжу або створити своєрідний бар’єр, який захищає нас від вторгнення патогенних мікроорганізмів. Аналізи метагеномів, проведені в останні роки, також показали, що мікробіота кишечника відіграє важливу роль у появі кишкових захворювань, таких як хвороба Крона, алергія або навіть те, що це пов'язано з ожирінням.
Виявивши, що вживання суші може спричинити зміну деяких бактерій у кишечнику, наступним кроком є запитати себе, чи може їжа, яку ми їмо, і спосіб її приготування впливати на наших крихітних пасажирів і, отже, на наше здоров’я.
Норі: смак і структурна складова. Щоб їсти суші, соєвий соус розливають у невеликі тарілки або миски, і в нього кладуть рибу або омлет, а не рис. У випадку з макі рулет можна вставити в сою, обгортання водоростями норі запобігає його розпаду.
ЛІТЕРАТУРА:
Hehemann, J., Correc, G., Barbeyron, T., Helbert, W., Czjzek, M., & Michel, G. 2010. Передача вуглеводно-активних ферментів від морських бактерій до мікробіоти японської кишки. Природа, 464: 908-912.
* Марта Гарсія-Овалле написала цю статтю в рамках свого контракту на кошти Фонду Хорхе Хуана для наукової роботи в Biomol Informatics.
Форум від 19 липня 2010 р. У notiweb
Якщо вам сподобалась ця публікація, напишіть коментар або підпишіться на стрічку та отримайте майбутні статті у своєму читачі стрічок.