Как вырастить экопродукты. Все о здоровом питании от рождения до 100 лет - читать онлайн

Знакомство с понятием микробиом

Свою медицинскую деятельность я разделяю на два этапа, до 2000 годов, когда медицинские знания я черпал из книг, журналов, лекций в институтах, и после, когда я открыл мир интернета и смог слушать онлайн-лекции ведущих профессоров, читать медицинские статьи, сразу после их выхода.

2000 год ознаменовался еще одним событием – ученые расшифровали человеческий геном, все цепочки человеческих ДНК секвенировали, то есть разделили на составные части – гены. Ученые, закончив проект «Геном человека», стали изучать новую тему – «Микробиом человека».

Медицинская наука стала развиваться по экспоненте, устремившейся ввысь, появлялись все более мощные компьютеры, и в наше время любой человек может узнать, из каких генов состоит его организм, какие наследственные болезни он имеет и какие риски тяжелых опасных заболеваний его ждут в будущем. Я стал следить за новыми открытиями в этой области. Первое, что поразило как ученых, так и меня, что человек имеет всего 21 тысячу генов, а маленькая блоха, водяная дафния, – 31 тысячу. Как так, сложный организм управляется меньшим числом генов, чем у блохи?

Наши собственные клетки, хоть и имеют гораздо больший размер и вес, уступают в численности – в соотношении один к десяти – клеткам живущих на нас и внутри нас живых существ.

До недавних пор изучение микробов зависело исключительно от возможности культивировать их в чашках Петри, наполненных «бульоном» из крови, костного мозга или сахаров в желеобразной взвеси. Но проблема в том, что большинство видов, живущих в человеческом кишечнике, погибают от контакта с кислородом: они так устроены, что не переносят его.

Поэтому и заблуждались врачи, ставя диагноз «дисбактериоз» и давая детям полезные микробы в таблетках, по сути, они лечили не болезнь ребенка, а «диагноз в чашке Петри». Современная технология секвенирования ДНК стала дешевле и быстрее именно благодаря стараниям ученых, работающих над проектом «Геном человека». Теперь ни зависимость от чашек Петри, ни избыток кислорода не могли помешать изучению наших микроскопических защитников. Ученые, используя значительно меньшие средства и меньшее время, смогли «прочесть» в тысячи раз большее количество ДНК, чем в проекте «Геном человека», изучить почти все ДНК микробов, живущих в восемнадцати различных средах на человеческом теле и внутри него.

Работа продолжается, открытия множатся, я пытаюсь разобраться в них сам и помочь всем моим читателям понять, зачем это нужно знать и зависит ли от микробиома здоровье наших детей.

Мы развивались бок о бок с микробами, задолго до того, как сделались людьми. Оказывается, еще до того, как наши далекие предки стали млекопитающими, тело любого животного – от крошечной плодовой мушки до гигантского кита – вмещало миллионы микробов.

Мы раньше верили, что большинство из этих микроорганизмов – паразиты и переносчики болезней, но теперь выяснилось, что все они приносят человеку огромную пользу. А паразиты встречаются в сотых долях процентов, и иммунитет человека их легко выявляет и нейтрализует.

Стратегии выживания в природе многочисленны и разнообразны, не только борьба, но и дружеское взаимодействие с микробами стало движущей силой эволюционной борьбы еще 1,2 миллиарда лет назад, когда только появились живые существа, состоящие более чем из одной клетки.

Чем дефицитнее корм, тем чаще живые существа обращаются к микробам. Разберем пример с коровами. Грубые корма, составляющие их рацион, требуют особых белков, так называемых ферментов (или энзимов) для расщепления плотных молекул, из которых состоят оболочки клеток травянистых растений. С учетом смены поколений коров ждать, пока в результате случайной мутации появится ген, отвечающий за выработку подобных ферментов, пришлось бы не один миллион лет.

Более быстрый способ обрести способность добывать все полезные питательные вещества, заключенные в растительном корме, – «нанять» специалистов со стороны – микробов.

В четырех камерах коровьего желудка обитают насчитывающие триллионы особей популяции микробов, размягчающих растительные волокна, и жвачка – шарик из твердых растительных волокон – перемещается туда-сюда между ртом коровы, где трава перемалывается механически, и желудком, где ферменты, вырабатываемые микробами, занимаются химическим расщеплением.

Микробы, в отличие от коров, легко и быстро обзаводятся нужными генами, потому что поколения у них меняются несколько раз за сутки, открывая огромные эволюционные возможности.

Конечно, еда у человека нежнее, да и желудок не четырехкамерный, но и у нас есть свои хитрые особенности. Наш желудок – маленький и простой, он годится только для того, чтобы перемешивать съеденную пищу, добавляя в нее немного ферментов для переваривания и чуть-чуть кислоты, чтобы убить нежелательных бактерий. Но стоит пище продвинуться дальше, в тонкую кишку, ее расщепляют уже новые ферменты, после чего она всасывается в кровь, проходя через ковер из ворсинок, придающих поверхности кишечника сходство со свернутым в трубку рулоном из стриженой газонной травы. В тонкой кишке обитает немало микробов; в начале этого семиметрового «шланга» на каждый миллилитр содержимого кишечника приходится около десяти тысяч особей, а в конце – там, где тонкая кишка переходит в толстую, – их число вырастает до десяти миллионов на миллилитр.

Толстая кишка начинается с мешкообразного участка, расположенного в правом нижнем углу нашего туловища, называется она слепой кишкой, и именно там находится главное сообщество микробов, живущих внутри человеческого тела. От слепой кишки отходит орган, кажущийся лишним: раньше думали, что он болтается там просто так, непонятно зачем, только причиняет боль и служит источником заразы. Это аппендикс, иначе – червеобразный отросток.

Аппендикс, средняя длина которого составляет 8 см, а диаметр – около сантиметра, представляет собой трубку, защищенную от потока почти переваренной пищи, проходящего мимо входа в него. Но аппендикс не надо считать просто сморщенным кусочком кишечника, напротив: он целиком заполнен особыми иммунными клетками и антителами. Они защищают и культивируют сообщество микробов и взаимодействуют с ним. Внутри аппендикса эти микробы образуют «биопленку» – слой микроорганизмов, поддерживающих друг друга и изгоняющих из своих рядов вредные бактерии. Получается, аппендикс – вовсе не бесполезный орган, а своего рода убежище, которое человеческий организм ради собственной безопасности предоставил сообществу жильцов-микробов, притом самых нужных, ценных в чрезвычайных ситуациях.

Как заначка, припрятанная на черный день, этот микробный заповедник нужен в тех случаях, когда организму приходится нелегко. После пищевого отравления или желудочно-кишечной инфекции толстый кишечник человека может заново заселиться «правильными» штаммами.

В ободочной кишке (она составляет большую часть длины толстой кишки и поднимается вверх вдоль правого бока нашего туловища, затем поворачивает и проходит поперек под грудной клеткой, после чего уходит вниз вдоль левого бока) плотность микробов насчитывает уже триллион особей на миллилитр, и все они живут в складках и ямках кишечных стенок.

Здесь они подбирают кусочки съеденной нами пищи и преобразуют их в энергию, а продукты жизнедеятельности микробов всасываются в клетки, образующие стенки ободочной кишки.

Не будь кишечных микробов, эти клетки просто истощались бы и отмирали – и если большинство клеток нашего тела питается сахаром, разносимым кровью, то основным источником питания для клеток ободочной кишки служат именно продукты жизнедеятельности микрофлоры.

Влажная, теплая, «болотистая» среда внутри ободочной кишки, местами полностью лишенная кислорода, не только снабжает живущих там микробов остатками нашей пищи, но и образует слой слизи, богатый питательными веществами, которые могут прокормить микробов в голодные времена. Поскольку наши кишечные бактерии питаются тем же, чем мы сами, бактериальные сообщества, обитающие в кишечнике, у всех людей разные.

Зачем заводить собственный ген для белка, синтезирующего витамин B12, необходимый для работы мозга, если это уже умеет клебсиелла? Однако роль микробов, живущих в кишечнике, вовсе не ограничивается синтезом витаминов. Проходя через пищеварительный тракт, большая часть съеденной нами пищи переваривается и усваивается – и нами, и нашими микробами, так что остается небольшая масса, которая затем удаляется через задний проход. Испражнения – это уже не столько остатки нашей пищи, сколько бактерии, причем как мертвые, так и живые. Около 75 % веса фекалий – это бактерии, на долю растительных волокон приходится всего 17 %.

В каждый момент времени наш кишечник содержит около 1,5 кг бактерий – это примерно столько же, сколько весит человеческая печень. При этом продолжительность жизни отдельных особей – считанные дни или недели. 4000 видов бактерий, обнаруженных в экскрементах, говорят об индивидуальном организме больше, чем виды, обнаруженные во всех других местах, вместе взятых. Эти бактерии точно отражают наше состояние здоровья и пищевые пристрастия, не только характеризуя нас как биологический вид, но и указывая на наше общественное положение и личные привычки.

Надеюсь, я убедил вас, что в кишечнике находятся не те 10 бактерий, которые выдает «анализ на дисбактериоз», а внутри нас живет по своим законам суперорганизм, намного больше и разнообразнее, чем наш, и его следует уважать, а не травить антибиотиками.

Что общего между кишечником и ризосферой?

В своих предыдущих книгах я не раз на практических примерах доказывал, что плодородие и здоровье почвы определяются биоразнообразием. Только сформированная почвенная экосистема может защитить культурные растения от грибных и бактериальных болезней, что только почва с высочайшим биоразнообразием может быстро перерабатывать новые порции вносимой органики в плодородный чернозем.

Ни навоз, ни минералка сами по себе не сделают почву плодородной, нужно вносить все это таким образом, чтобы неспешно создавать устойчивое микробное сообщество почвы, формировать сообщество почвенных инженеров – крупных и мелких едоков органики и их хищников, формировать полноценный здоровый микробиоценоз почвы. Тогда внесенная качественная минералка и органика будут перерабатываться биотой почвы в стабильный гумус и повышать плодородие почвы. А культурные растения, выращенные на такой почве, перестанут болеть и вам, и вашим детям принесут здоровье и долголетие. И наоборот, избыточное внесение органических и тем более минеральных удобрений в почву с нарушенной, обедненной экосистемой приводит к вспышкам гнилостных болезней и снижению урожая.

Часто под вечер ко мне приходят соседи, друзья-садоводы. У многих есть внуки, поэтому они задают мне вопросы не только о том, как улучшить плодородие почвы на даче, но и о том, как повысить иммунитет их детей. Мы садимся за дачный стол на веранде, я угощаю их натуральными продуктами из своего сада, и мы неспешно ведем беседы о том, как правильная микробиота наших почв может повлиять на качество урожая и как натуральные продукты влияют на здоровье ребенка.

Итак, мы с вами, дорогие читатели, тоже приступим к беседе о том, что общего между микроорганизмами в саду и микроорганизмами в человеке и как они влияют друг на друга. Начнем с самого сложного – с новых знаний о почве и о микробиоме, которые появились в последние 20 лет, когда стали изучать микробы не только в пробирке, но и методом секвенирования генов.

Садоводы, сидящие со мной за дачным столом, задают мне каверзные вопросы, и я пытаюсь на них ответить. Меня спрашивают: почему в твоем саду среди яблонь растут нескошенными сотни видов диких трав, и ты подсаживаешь все новые и новые сидераты, а вокруг сада десятки видов кленов, сосенок, берез и рябин, ведь корни деревьев и сорняков угнетают твои яблони и забирают у них воду и минеральные соли?

Почему у дома на грядках все растет вперемешку, и цветы, и томаты, и зеленные, и корнеплоды, и все тропинки заросли сорняками? Ведь сорняки – это резервуар болезней и вредителей. Мы все сорняки осенью выдергиваем и перекапываем, а ты наклоняешь к земле, притаптываешь и мульчируешь сверху сухой органикой, удивляются они. Почему в поле, где растут картофель, капуста, морковь, свекла, ты землю не пашешь, с сорняками не борешься? Минералку ты почти не применяешь, а урожай на столе тебя и нас радует, фрукты и овощи сахаристые, не болеют.

И я вновь и вновь поясняю садоводам, что почве нужны не только минеральные соли для кормления растений через корни, почве нужен углерод из воздуха. Вначале углерод должен накопиться в стволах и листьях в виде простых сахаров, поступить в корни, растения должны сахара выделить в почву, привлечь микроорганизмы, накормить их и размножить. Затем сухие стебли и листья, содержащие сложные сахара (целлюлозу и лигнин) должны накрыть почву в виде мульчи, привлечь полезные грибы, только грибы могут без потерь превратить сложные сахара в стабильный гумус почвы.