Консультация «Что такое микробы?

Содержание

Что такое микробы и чем они опасны?

Что такое микроб?

Микробы — самая древняя группа организмов из ныне существующих на Земле. Первые бактерии появились, вероятно, более 3,5 млрд лет назад и на протяжении почти миллиарда лет были единственными живыми существами на планете.

Большинство микроорганизмов состоят из одной клетки, но есть и многоклеточные микроорганизмы. Размеры отдельных микробов исчисляются обычно несколькими микронами, а иногда и десятыми долями микрона (1 микрон равен 1/1000 мм).

Справка Микроб — мельчайшее живое существо, одноклеточный организм.

Виды микробов

Бесчисленное многообразие видов микроорганизмов впечатляет. Микробы – это короткое название сотен их самых разных типов. Они отличаются между собой внешним видом, строением, условиями жизни, способностью к размножению. Различают неклеточные, многоклеточные и одноклеточные микробы. Фото с их визуализацией помогают с легкостью относить каждую особь к тому или иному виду. Классификация микробов:

  • бактерии;
  • вирусы;
  • фаги;
  • грибы;
  • микроводоросли;
  • простейшие;
  • дрожжи.

Бактерии

Целый раздел микробиологии — бактериология — открывает нам огромный мир бактерий – прокариотных организмов. От эукариот (многоклеточные, простейшие, водоросли, грибы) они отличаются отсутствием хлорофилла, оформленного ядра с генетическим материалом и органоидами. Размер бактерии непостоянен, может меняться в зависимости от внешней среды (от 0,1 до 28 мкм). Наиболее популярная классификация бактерий – по морфологическому строению.

Кокки

Кокками называют шарообразные микробы, которые могут принимать сферическую, бобовидную, эллипсовидную или ланцетовидную форму.

микробы для детей

  1. Микрококки могут располагаться по одному, парами или беспорядочно. Они называются сапрофитами, живут в воде и воздухе.
  2. Диплококки размножаются делением в одной плоскости по две штуки. К ним относятся менингококки (носители менингита) и гонококки.
  3. Стрептококки аналогично делятся в одной плоскости, но целыми цепочками. Известны патогенные для человеческого организма виды, которые передают ангину и различные рожистые воспаления.
  4. Тетракокки располагаются по две штуки на двух плоскостях, взаимно перпендикулярных. Патогенные особи очень редки.
  5. Сардины представляют собой характерные тюки клеток по 8, 16 и более на трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Практически все их представители обитают исключительно в воздухе.
  6. Стафилококки могут делиться одновременно в нескольких плоскостях, расположенных беспорядочно относительно друг друга, по внешнему виду напоминают виноградные грозди.

Палочковидные

Цилиндрические микроорганизмы встречаются гораздо чаще других видов. Их разделяют на бактерии, не имеющие способности образовывать споры (дифтерийная, дизентерийная, туберкулезная, партифозная, кишечная палочка), и бациллы, способные к созданию спор (сибиреязвенная, сенная, столбнячная, анаэробная). Классификация по способу деления:

  • Диплобактерии, диплобациллы отличаются расположением только в одной плоскости по две клетки (пневмония).
  • Стрептобактерии, стрептобациллы в процессе деления занимают одну плоскость, на которой выстраивают целую цепочку (сибирская язва).
  • Основная часть цилиндрических микробов располагаются бессистемно по одной особи.

Извитые

Извитые микробы могут принимать форму запятой, это вибрионы (например, холера). Спириллы имеют несколько завитков, спирохеты – это тонкие извитые палочки (сифилис).

микробы фото

Важно отметить, что все микробы и бактерии полиморфны, они имеют уникальную способность менять свою форму под воздействием самых разных факторов: внешняя среда, температура, кислотность и пр. Именно эта способность лежит в основе многих лабораторных исследований микробов, направленных на разработку медицинских препаратов, которые помогут в дальнейшем бороться с патогенными для человека бактериями.

Вирусы

Вирусы – это обширное сообщество микробов, отличающееся от других отсутствием как такового клеточного строения. Из размеры несопоставимо меньше размеров бактерий: от 5 до 150 нм. Чтобы разглядеть их, придется настроить электронный микроскоп на самый высокий уровень точности. Большинство представителей вирусных микроорганизмов состоят только из белка и нуклеиновой кислоты (РНК, ДНК).

микробы и бактерии

Некоторые микробы и вирусы могут быть возбудителями многих тяжелых человеческих заболеваний (грипп, гепатит, корь). Кроме того, существуют виды, патогенные и для животных (чума, ящур).

Микофаги – вирусы грибов. Бактериофаги – вирусы бактерий, они обитают практически повсюду, где есть хоть какая-то жизнь. Некоторые фаги обладают очень полезной способностью – разрушать микробную клетку, поэтому часто используются при производстве лекарств для профилактики и лечения инфекций различного типа.

Рикетсии – особый вид микробов, которые можно отнести как к бактериям, так и к вирусам. Это обездвиженные палочковидные внутриклеточные паразиты, неспособные образовывать споры или капсулы.

Грибы

Это особенные микроорганизмы растительного происхождения, лишенные хлорофилла и способности синтезировать органические вещества. Более того, для их жизни требуются уже готовые органические вещества, поэтому практически все они растут на основе из субстратов разного происхождения. Имеются некоторые патогенные для человека, животных и растений виды грибов.

Грибы отличаются от бактерий тем, что их клетки более похожи на растительные, имеют ядра и вакуоли. Они представлены в виде гифов — длинных нитей, которые могут ветвиться и переплетаться между собой.

Размножаться грибы могут несколькими способами: вегетативным делением, бесполым и половым – образованием спор. Споры грибов характеризуются высокой стойкостью, они могут продолжительное время жить в разной внешней среде и перемещаться при этом на огромные расстояния до тех пор, пока не попадут в питательную среду, где они достаточно быстро трансформируются в гифы.

Плесневые грибы встречаются нам очень часто, их можно легко разглядеть невооруженным взглядом на подпорченных пищевых продуктах. Они выглядят как творожистый налет неоднородного цвета. Существуют некоторые виды грибов, которые не просто портят продукты, они вырабатывают токсичный для людей и животных митоксин, например аспергиллус или фузариум.

микробы в организме

Однако грибы не всегда вредны, их многочисленные полезные свойства успешно используются производителями медицинских препаратов. Самый эффективный и популярный антибиотик пенициллин изготавливают на основе грибов из вида пенициллов.

Актиномицеты – исключительный вид микроорганизмов, который имеет строение и свойства бактерий и способ размножения, аналогичный грибам.

Полезные микробы в организме человека

Человеческое тело населено триллионами различных бактерий, которые могут быть как вредными, так и полезными. Существуют и бактерии, которые жизненно необходимы для нормального функционирования нашего организма. Суммарный вес бактерий во взрослом человеке может достигать 4 кг, причем ¾ из них проживают в нашем кишечнике. Остальные прекрасно себя чувствуют в мочеполовой системе, на поверхности кожи и слизистых. Интересно, что тело ребенка заселяется микроорганизмами уже в процессе его рождения, а к 10 годам кишечная микрофлора уже полностью сформирована. Некоторые микробы для детей крайне опасны, поэтому первый год жизни гигиена тела ребенка должна быть очень тщательной.

Какие микробы живут в кишечнике:

  • лактобактерии;
  • бифидобактерии;
  • стрептококки;
  • энтеробактерии;
  • грибы;
  • простейшие;
  • вирусы.

Польза бактерий для человека

  1. При помощи энтеробактерий организмом осваиваются витамины группы В, С, К, никотиновая и фолиевая кислота.
  2. Помогают переварить нерасщепленную пищу.
  3. Поддерживают ионный и водно-солевой обмен.
  4. Сдерживают рост патогенных микроорганизмов.
  5. Способствуют поддержанию иммунитета.
  6. Развивают лимфоидный аппарат.
  7. Снижают чувствительность стенок кишечника к канцерогенным продуктам.
  8. Повышают вирусоустойчивость.
  9. Активно участвуют в тепловом балансе.

Бифидо- и лактобактерии занимают более половины кишечной микрофлоры, они играют важную роль в жизни здорового человека:

  1. Молочная кислота и ацетат, вырабатываемые с участием этих микроорганизмов, способны создавать такую среду в кишечнике, в которой не могут жить болезнетворные микробы.
  2. Бифидобактерии – натуральное антигистаминное средство, подавляет аллергические реакции в организме.
  3. Они оказывают антиоксидантный эффект и борются с ростом опухолевых клеток.
  4. Бифидобактерии активно участвуют в выработке витаминов группы В.
  5. Бифидо- и лактобактерии способствуют увеличению процента усвоения человеком железа, кальция и витамина Д.

Значение микробов для природы

Бактерии, содержащие аммонифицирующие ферменты, инициативно способствуют процессу гниения останков людей, животных, растений и пищевых отходов. В ходе разложения белка в атмосферу выделяются очень важные газы: аммиак и азот, которые жизненно важны для человека, животных, растений.

Уробактерии способны разложить мочевину, производимую ежедневно каждым человеком и животным. А это, между прочим, не менее 55 млн тонн каждый год.

Микробы, способные к нитрофикации, окисляют аммиак. Денитрифицирующие микроорганизмы способствуют выделению из почвы молекулярного кислорода.

Углерод – одно из важнейших клеточных веществ мира растений и животных. Клетчатка, которую употребляют в пищу многие животные, содержит много углерода. В их желудках он при помощи целлюлозных бактерий ферментируется и выходит с навозом обратно в природу. Таким образом, земля получает гумус, становится гораздо более плодородной, а атмосфера насыщается углекислотами.

Таким образом, бактерии и микробы — это очень важная составляющая всего живого мира. Множество полезных бактерий постоянно сопровождают человека на протяжении всей жизни и защищают наш организм от нежелательных внешних воздействий. Очень важно не нарушить тонкий и хрупкий баланс между благотворными и патогенными микроорганизмами.

Какие бывают микробы?

Все микроорганизмы отличаются друг от друга по величине, форме, размерам, строению, подвижности, отношению к внешней среде (температуре, влажности и т. д.), характеру питания и дыхания. Для одних микробов необходим кислород, а для других (анаэробов) он не нужен.

Читайте также:  Сывороточный протеин для набора мышечной массы

Все микробы делят на 3 большие группы:

  • бактерии;
  • плесени — нитеобразные клетки, образующие обычно большие скопления (колонии);
  • дрожжи — крупные клетки круглой или овальной формы.

Учёные выявили связь человеческого тела с простейшими организмами. Читайте подробнее >>

Где живут микробы и какую пользу/вред они приносят?

Микроорганизмы распространены повсеместно, обитают везде, где есть вода, включая горячие источники, дно мирового океана, а также глубоко внутри земной коры. Исключение составляют лишь кратеры действующих вулканов и небольшие площадки в эпицентрах взорванных атомных бомб.

Микробы в почве:

  • превращают перегной в различные минеральные вещества, которые потом могут быть поглощены из почвы корнями растений;
  • поглощают азот из воздуха, выделяя азотные соединения, и, таким образом, обогащают почву и способствуют повышению урожая.

Микробы в воде:

  • окисляют сероводород до серной кислоты и предотвращают замор рыбы;
  • очищают воду от различных отходов. Справка Микроорганизмы — название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их характерный размер — менее 0,1 мм). К микроорганизмам относятся разные бактерии и простейшие, а также микроскопические водоросли и грибки. Микроорганизмы, вызывающие болезни, называются патогенными или болезнетворными.

Микробы в воздухе:

  • патогенные микробы могут быть опасными, так как могут служить источником инфекционного заболевания.

В организме человека:

  • лактобактерии способны преобразовывать углеводы в молочную кислоту, которая препятствует развитию вредных микробов;
  • снабжают организм человека естественными антибиотиками;
  • принимают участие в процессах синтеза различных витаминов;
  • благотворно влияют на функцию опорожнения кишечника;
  • оказывают стимулирующее действие на иммунную систему организма.

Чем опасны микробы?

Различные микроорганизмы могут вызывать тяжёлые заболевания у человека (туберкулёз, сибирскую язву, ангину, пищевые отравления, гонорею и др.), животных и растений. Патогенные бактерии проникают в организм воздушно-капельным путём, через раны и слизистую оболочку, пищеварительный тракт. В борьбе с микробами человеку помогают природные и синтетические лекарственные средства (пенициллин и т. д.).

Микробы также — виновники порчи продуктов питания. Почти все натуральные, необработанные пищевые продукты — мясо, рыба, овощи, фрукты, молоко — не могут храниться длительное время при комнатной температуре и через несколько дней, а иногда и часов портятся из-за влияния бактерий. Чтобы приостановить размножение, продукты пастеризуют, хранят на холоде, высушивают, солят или маринуют.

Мы с детства привыкли, что микробы — это зло. А значит, их нужно уничтожать. Но недавно учёные обнаружили, что очень часто мы воюем не с отдельными неразумными клетками, а против сплочённой армии. Читайте подробнее >>

Внутренний космос: вирусы и бактерии под микроскопом

Чумная палочка — инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию и септическую чуму. Различные формы этой бактерии привели к высокой смертности в эпидемиях. В результате септической чумы, вызванной этой бактерией, в промежуток с 1347 по 1353 годы умерла треть населения Европы.
Чумная палочка — инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию и септическую чуму. Различные формы этой бактерии привели к высокой смертности в эпидемиях. В результате септической чумы, вызванной этой бактерией, в промежуток с 1347 по 1353 годы умерла треть населения Европы. © Flickr.com / NIAID Вирус гриппа H1N1, штамм А этого гриппа в 2009 году стал известен как «свиной грипп».
Вирус гриппа H1N1, штамм А этого гриппа в 2009 году стал известен как «свиной грипп». © Flickr.com / NIAID Колоризированная фотография поражённых вирусом H1N1 частиц.
Колоризированная фотография поражённых вирусом H1N1 частиц. © Flickr.com / NIAID Бактерии Coxiella burnetti, возбудитель Ку-лихорадки. В организм человека они попадают через дыхательные пути и кожу. При заболевании человек испытывает головную боль, боль в пояснице, мышцах, суставах. Нарушается сон, пропадает аппетит.
Бактерии Coxiella burnetti, возбудитель Ку-лихорадки. В организм человека они попадают через дыхательные пути и кожу. При заболевании человек испытывает головную боль, боль в пояснице, мышцах, суставах. Нарушается сон, пропадает аппетит. © Flickr.com / NIAID Вирус Эбола, вызывающий лихорадку. При заболевании характерны внезапное повышение температуры, общая слабость, мышечные и головные боли, сопровождающиеся рвотой, сыпью, нарушением функции печени и почек. Иногда вызывает внутренние и внешние кровотечения.
Вирус Эбола, вызывающий лихорадку. При заболевании характерны внезапное повышение температуры, общая слабость, мышечные и головные боли, сопровождающиеся рвотой, сыпью, нарушением функции печени и почек. Иногда вызывает внутренние и внешние кровотечения. © Flickr.com / NIAID Бактерия сальмонелла. Как правило, обитает в кишечнике животных и человека.
Бактерия сальмонелла. Как правило, обитает в кишечнике животных и человека. © Flickr.com / NIAID Бактерия метициллин-резистентного стафилококка (зелёный цвет) с клетками человека (белые). Эти бактерии вызывают сложно излечимые заболевания, такие как сепсис и пневмония.
Бактерия метициллин-резистентного стафилококка (зелёный цвет) с клетками человека (белые). Эти бактерии вызывают сложно излечимые заболевания, такие как сепсис и пневмония. © Flickr.com / NIAID Бактерия золотистого стафилококка. Около 20% населения Земли являются постоянными носителями этой бактерии. Она сохраняется на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных пытей.
Бактерия золотистого стафилококка. Около 20% населения Земли являются постоянными носителями этой бактерии. Она сохраняется на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных пытей. © Flickr.com / NIAID Бактерия Staphylococcus epidermidis. Возбудитель стафилококкового менингита, при лечении которого вероятно возникновение абсцесса мозга.
Бактерия Staphylococcus epidermidis. Возбудитель стафилококкового менингита, при лечении которого вероятно возникновение абсцесса мозга. © Flickr.com / NIAID Менингит также может вызывать эта бактерия — Staphylococcus aureus (на снимке — жёлтого цвета).
Менингит также может вызывать эта бактерия — Staphylococcus aureus (на снимке — жёлтого цвета). © Flickr.com / NIAID Штамм MERS-CoV, один из наиболее опасных коронавирусов.
Штамм MERS-CoV, один из наиболее опасных коронавирусов. © Flickr.com / NIAID

Внутренний космос: вирусы и бактерии под микроскопом

Чумная палочка — инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию и септическую чуму. Различные формы этой бактерии привели к высокой смертности в эпидемиях. В результате септической чумы, вызванной этой бактерией, в промежуток с 1347 по 1353 годы умерла треть населения Европы.
Чумная палочка — инфекционный агент бубонной чумы, также может вызывать пневмонию и септическую чуму. Различные формы этой бактерии привели к высокой смертности в эпидемиях. В результате септической чумы, вызванной этой бактерией, в промежуток с 1347 по 1353 годы умерла треть населения Европы. © Flickr.com / NIAID Вирус гриппа H1N1, штамм А этого гриппа в 2009 году стал известен как «свиной грипп».
Вирус гриппа H1N1, штамм А этого гриппа в 2009 году стал известен как «свиной грипп». © Flickr.com / NIAID Колоризированная фотография поражённых вирусом H1N1 частиц.
Колоризированная фотография поражённых вирусом H1N1 частиц. © Flickr.com / NIAID Бактерии Coxiella burnetti, возбудитель Ку-лихорадки. В организм человека они попадают через дыхательные пути и кожу. При заболевании человек испытывает головную боль, боль в пояснице, мышцах, суставах. Нарушается сон, пропадает аппетит.
Бактерии Coxiella burnetti, возбудитель Ку-лихорадки. В организм человека они попадают через дыхательные пути и кожу. При заболевании человек испытывает головную боль, боль в пояснице, мышцах, суставах. Нарушается сон, пропадает аппетит. © Flickr.com / NIAID Вирус Эбола, вызывающий лихорадку. При заболевании характерны внезапное повышение температуры, общая слабость, мышечные и головные боли, сопровождающиеся рвотой, сыпью, нарушением функции печени и почек. Иногда вызывает внутренние и внешние кровотечения.
Вирус Эбола, вызывающий лихорадку. При заболевании характерны внезапное повышение температуры, общая слабость, мышечные и головные боли, сопровождающиеся рвотой, сыпью, нарушением функции печени и почек. Иногда вызывает внутренние и внешние кровотечения. © Flickr.com / NIAID Бактерия сальмонелла. Как правило, обитает в кишечнике животных и человека.
Бактерия сальмонелла. Как правило, обитает в кишечнике животных и человека. © Flickr.com / NIAID Бактерия метициллин-резистентного стафилококка (зелёный цвет) с клетками человека (белые). Эти бактерии вызывают сложно излечимые заболевания, такие как сепсис и пневмония.
Бактерия метициллин-резистентного стафилококка (зелёный цвет) с клетками человека (белые). Эти бактерии вызывают сложно излечимые заболевания, такие как сепсис и пневмония. © Flickr.com / NIAID Бактерия золотистого стафилококка. Около 20% населения Земли являются постоянными носителями этой бактерии. Она сохраняется на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных пытей.
Бактерия золотистого стафилококка. Около 20% населения Земли являются постоянными носителями этой бактерии. Она сохраняется на кожных покровах и слизистых оболочках верхних дыхательных пытей. © Flickr.com / NIAID Бактерия Staphylococcus epidermidis. Возбудитель стафилококкового менингита, при лечении которого вероятно возникновение абсцесса мозга.
Бактерия Staphylococcus epidermidis. Возбудитель стафилококкового менингита, при лечении которого вероятно возникновение абсцесса мозга. © Flickr.com / NIAID Менингит также может вызывать эта бактерия — Staphylococcus aureus (на снимке — жёлтого цвета).
Менингит также может вызывать эта бактерия — Staphylococcus aureus (на снимке — жёлтого цвета). © Flickr.com / NIAID Штамм MERS-CoV, один из наиболее опасных коронавирусов.
Штамм MERS-CoV, один из наиболее опасных коронавирусов. © Flickr.com / NIAID

Представители микроорганизмов

В природе существуют десятки тысяч видов микроорганизмов, и это только те, о которых мы знаем. Они являются довольно разнообразными. Некоторые различаются средой обитания, другие — образом или условиями существования, третьи — строением. Так, практически все они одноклеточные, но встречаются среди них и многоклеточные, хоть и редко.

Все микроорганизмы можно поделить на 2 группы: безъядерные (прокариоты) и обладающие клеточным ядром (эукариоты).
Прокариоты — это одноклеточные живые организмы, не имеющие клеточного ядра. Иногда их называют доядерными, а в 20-ых веках именовали монерами, но сейчас этот термин не используется. Представителями прокариотов являются всего 2 домена живых организмов: бактерии и археи. Полагают, что существуют миллионы видов микроорганизмов, относящихся к этим доменам. Но найти то, что не видишь невооружённым взглядом, довольно сложно, поэтому на сегодняшний день известно около десятка-другого тысяч видов.

Микроорганизмы, относящиеся к домену Эукариоты, могут быть как многоклеточными, так и одноклеточными. Главная их особенность — наличие ядра в клетке, поэтому их также называют ядерными. К слову, практически все живые организмы, имеющиеся в природе, относятся к Эукариотам. Исключением являются бактерии, археи, и вирусы.
Микроорганизмы, обладающие клеточным ядром, не очень многочисленны. Их объединяются в одну группу — протисты, хотя входят туда не все ядерные микроскопические организмы.

Бактерии: описание и типы

Бактерии — это домен микроорганизмов (чаще всего одноклеточных), не имеющих ядра. В природе их существует огромное количество видов, сотни тысяч, и даже миллионы, вероятно.

Сальмонелла

Дело в том, что они настолько малы, что их довольно трудно находить, и уж тем более изучать. Описано лишь около десяти тысяч видов бактерий. Ну а их количество, понятное дело, даже не поддаётся исчислению. Но можно сказать, что практически все из них выполняют некую роль в природе, и обладают некими уникальными свойствами. И исходя из этих знаний, делят бактерий на различные типы, классы, семейства и рода.

Всего науке известно 4 типа бактерий, но каждый из них включает немалое количество видов:

  • — Tenericutes
  • — Firmicutes
  • — Gracilicutes
  • — Mendosicutes

Археи: описание и типы

Археи представляют собой домен одноклеточных живых организмов, не имеющих ядра и мембранных органелл. Исходя из особенностей видов этих микроорганизмов, делят их на 8 типов (6 основных и 2 предполагаемых). А каждый из типов, в свою очередь, делится на один или несколько классов архей, обладающих уникальными свойствами. Классы включают в себя семейства и роды архей.

Типы архей:

  • — Thaumarchaeota
  • — Korarchaeota
  • — Nanoarchaeota
  • — Aigarchaeota
  • — Euryarchaeota
  • — Crenarchaeota
  • — Thorarchaeota (предполагаемый тип)
  • — Lokiarchaeota (предполагаемый тип)

Протисты: описание и типы

Протистами называют группу живых организмов, относящихся к домену Эукариоты (их клетки имеют ядро), и не входящих в состав животных, растений, грибов и хромистов. Создана она по «остаточному принципу». И, соответственно, включает в себя различные живые организмы, сильно отличающиеся друг от друга.

Исходя из их способа перемещения в пространстве, протистов делят на 3 типа. А каждый из этих типов, исходя из иных особенностей видов, делят на классы, семейства и рода:

  • — Инфузории
  • — Споровики
  • — Саркомастигофоры

Роль микроорганизмов в природе

Микроскопические организмы встречаются практически везде, где имеется вода. Оптимальной температурой для них является 0-50 °C (сильно приблизительно), хотя могут они существовать и при более экстремальных температурах. Рекордно высокая температура для них, как и для всех живых существ, составляет 122 °C. Только стоит понимать, что такую температуру выдержит вовсе не каждый представитель данной группы живых существ. Каждый из видов обладает своими особенностями.

Основная роль микроорганизмов в природе заключается в осуществлении обмена веществ. А поскольку обитают они практически повсеместно, то роль эта очень велика. В большинстве случаев они являются редуцентами, то есть, перерабатывают остатки живых существ. Но иногда выполняют роль продуцентов, производя органические вещества из неорганических. А в силу того, что могут эти существа обитать там, где не выживут другие живые организмы, иногда они являются единственными продуцентами экосистем.

Читайте также:  Омега 3: для чего нужны незаменимые жирные кислоты и как их принимать

Для человека микроорганизмы могут являться как полезными, так и не очень. Например, благодаря им осуществляет самоочищение воды в различных водоёмах. А ещё они принимают участие в круговороте различных элементов: железа, фосфора, серы и других. Это явная польза, если и не прямая, то как минимум косвенная. Но также существует множество видов организмов, приносящих вред. Некоторые, к примеру, загрязняют водоёмы (если вспомнить, что другие их виды занимаются очищением, это можно счесть забавным). А некоторые вызывают порчу продуктов. А есть даже вредители, которые действуют не опосредованно, а прямо. Речь о патогенных микроорганизмах, или условно-патогенных. Они вызывают инфекционные заболевания.

Что такое микробиом человека

Микробиом представляет собой группу микроорганизмов, характерных для определенной среды обитания, т.е. различные органы человека:

  • Рот;
  • Уши;
  • Кожа;
  • Половые органы

и прочее.

Человеческий организм населяет приблизительно 100 триллионов микробов, большая часть которых живет в кишечнике.

Состав микроорганизмов варьируется в зависимости от среды обитания.

Представляет собой совокупность микроорганизмов, которые включают:

  • Бактерии;
  • Простейшие;
  • Грибки;
  • Вирусы

и другие одноклеточные организмы как внутри нас, так и снаружи.

Термин «микробиом» впервые появился в 2001 году. Им нобелевский лауреат Джошуа Ледерберг описал набор всех геномов микробов, населяющих организм человека. Раньше использовали термин «микрофлора».

Не всегда микробиом «дружественен» для своего хозяина. Может также содержать потенциально патогенные микроорганизмы.

Из-за огромного количества населяющих нас микроорганизмов большее внимание уделяется микробам желудочно-кишечного тракта. В основном выделяют 4 подгруппы:

  • Firmicutes (фирмикуты) — 64%;
  • Bacteroides (бактериоиды) — 23%;
  • Proteobacteria (протеобактерии) — 8%;
  • Actinobacteria (актинобактерии) — 3%.

У здоровых людей отдельные отделы пищеварительного тракта характеризуются переменным разнообразием микроорганизмов. Желудок и двенадцатиперстная кишка практически стерильны, потому что кислотность желудочного сока неблагоприятная среда для большинства микроорганизмов.

В тонкой кишке их количество выше и составляет от 10000 до 100000 на 1 грамм пищеварительного содержимого. Здесь преобладают ацидофильные бактерии родов Lactobacillus и Streptococcus.

Наибольшее количество микроорганизмов находится в толстом кишечнике. Здесь их количество на 1 грамм может достигать миллиарды. Подавляющее большинство анаэробные микроорганизмы, такие как Bifidobacterium и Clostridium.

Учеными подсчитано, что в пищеварительном тракте содержится в 10 раз больше микроорганизмов, чем клеток в самом организме человека. Для сравнения, в геноме человека всего 21000 генов.

Бактерии, населяющие желудочно-кишечный тракт, в соответствии с их функциями можно разделить:

  • Протеолитические (гнилостные). Потенциально патогенные бактерии, размножение которых оказывает отрицательное влияние на здоровье;
  • Защитные (пробиотические). Бактерии, которые подавляют рост патогенных микроорганизмов, герметизируют кишечный эпителий и синтезируют питательные вещества для кишечного эпителия;
  • Иммуностимулирующие. Стимулируют клетки иммунной системы, подавляют воспалительные процессы, участвуют в синтезе антител слизистой оболочки.

Каковы функции микробиома

Большинство представителей микроорганизмов приносят пользу человеку и здоровью. Так, бактерии, населяющие кишечник, участвуют в метаболизме питательных веществ, полученных с пищей:

  • Белков;
  • Углеводов;
  • Жиров.

Поддерживают основные виды жизнедеятельности.

С этой точки зрения их можно сравнить с биореактором, который в процессе ферментации ежедневно вырабатывает бесчисленное множество веществ. Количество и характер этих веществ во многом зависит от того, что мы едим. Кроме участия в процессе пищеварения, кишечная микробиотика:

  • Синтезирует витамины комплекса В и витамин К;
  • Увеличивает поглощение минеральных веществ, например, кальция и магния;
  • Служит профилактикой заселения патогенной микрофлорой;
  • Стимулирует созревание клеток иммунной системы, поддерживает ее работу;
  • Снимает воспалительные процессы;
  • Оказывает влияние на созревание и дифференцировку кишечных эпителиальных клеток;
  • Инактивирует токсины и канцерогены;
  • Участвует в обмене холестерина и билирубина.

Что влияет на состав микробиома

Наилучшим образом на данный момент изучена микробиотика кишечника. Несмотря на это, ученым пока не ясна связь между изменениями состава микробиома и патогенезом заболеваний. До сих пока не выяснено, связан ли дисбаланс микробов с так называемым дисбактериозом. Однако предполагается, что на состав микробов могут влиять некоторые факторы, такие как:

  • Гены;
  • Возраст;
  • Протекание родов;
  • Питание, включая грудное вскармливание;
  • Стресс.

Хотя состав кишечного микробиома в первую очередь зависит от факторов окружающей среды, на его состав также оказывает влияние генотип хозяина. Как пример такой взаимосвязи ученые приводят ген FUT2, кодирующего фермент фукозилтрансферазу 2.

Люди с неблагоприятным вариантом гена FUT2 не продуцируют определенные олигосахариды, недостаток которых предрасполагает к дефициту защитных бактерий рода «бифидобактерии». Неблагоприятный вариант этого гена встречается примерно у 20% европейцев.

У плода в утробе матери кишечник стерилен. Во время прохождения через родовые пути ЖКТ ребенка заполняется влагалищным микробиомом матери.

Затем во время грудного вскармливания поступают пребиотические вещества из молока, которые стимулируют рост полезных бактерий.

У детей на искусственном вскармливании этих бактерий может быть недостаточно. Учеными доказано, что роды и тип кормления имеют решающее значение для правильного формирования и развития микробиома. Ими обнаружены различия в составе микробиотики у детей, рожденных естественным путем и с помощью кесарева сечения.

После окончания грудного вскармливания и введения твердой пищи постепенно начинает формироваться состав кишечной микрофлоры.

Примерно в 15 лет он становится относительно стабильным, если человек здоров и ведет здоровый образ жизни.

Следующий этап жизни человека, когда начинаются изменения кишечной микробиотики, начинается после 65 лет. В это время отмечается снижение количества защитных бактерий и увеличение числа потенциально патогенных.

Эти изменения могут быть одним из основных факторов возрастных заболеваний. В значительной степени это объясняется снижением функциональности органов, например, поджелудочной железы и других.

Питание — один из сильнейших факторов, влияющих на состав кишечного микробиома. Когда с пищей поступает достаточное количество сложных углеводов, микроорганизмы больше производят веществ, подавляющих воспаления. Это те углеводы, которые устойчивы к пищеварительным ферментам и служат питательной средой для полезных бактерий.

Наличие в питание рафинированных продуктов, т.е. простых углеводов, наоборот, создает все условия для роста патогенных.

Кстати, многие диеты способствуют росту патогенной микрофлоры, например, безглютеновая. Пример здоровой – средиземноморская. Это доказано исследованиями. Она содержит полифенолы в дополнение к большому количеству пищевых волокон. Как показали исследования, 90-95% полифенолов накапливается в толстой кишке, где они подвергаются различным биохимическим изменениям в кишечном микробиоме.

Также доказано влияние на состав стрессовых ситуаций. В проведенных исследованиях сначала на мышах, а затем на людях, доказана связь стресса с патогенной микрофлорой.

Как связано ожирение с микробиом

Первые исследования, указывающие на связь кишечного микробиома с ожирением, были проведены на мышах. У более полных грызунов отмечалось нарушение между патогенными и полезными бактериями не в пользу последних.

Ученые предположили, что микробиотика может оказывать влияние на ожирение:

  • Производя дополнительные калории. 4-10 процентов энергии, получаемой из пищи, генерируется микробиомом. Это около 80-200 ккал / день;
  • Вызывая воспаление низкой интенсивности, так называемая метаболическая эндотоксикемия, которая может быть причиной инсулинорезистентности;
  • Регулируя голод и сытость.

Влияние на нервную систему

Исследования показали, что кишечный микробиом влияет на развитие нервной системы, реакцию на стресс и поведение.  Также в ряде испытаний выявлена прямая связь между кишечным микробиомом и:

  • Депрессивными расстройствами;
  • Аутизмом;
  • Шизофренией;
  • Синдромом гиперактивности;
  • Биполярным расстройством.

Микробиом и болезни цивилизации

Микробиом недаром часто сравнивают с «органом», о котором современная медицина забыла. Исследования показывают, что, как и любой другой орган, микробиом способен получать информацию из окружающей среды, такую ​​как:

  • Изменения рН;
  • Наличие питательных веществ;
  • Иммунных клеток;
  • Гормонов.

И реагировать на них. Эта система называется кворумом и позволяет осуществлять молекулярный диалог между микробиомом, клетками и органами человека.

Из-за многоуровневого воздействия микробиома на организм количественное нарушение баланса бактерий, может оказывать влияние на развитие многих болезней цивилизации:

  • Диабет;
  • Ожирение;
  • Аллергия;
  • Депрессия;
  • Аутоиммунные заболевания;
  • Аутизм;
  • Болезнь Альцгеймера.

Вплотную этим вопросом в рамках проекта «Микробиом и человек» занимается Национальный институт здравоохранения Америки, используя самые современные методы молекулярной биологии. Их исследования позволили определить различия в составе микробиома человека в зависимости от генотипа, возраста и питания.

К сожалению, у нас этот вопрос только в стадии становления. Государственных программ пока нет. Хотя нельзя сказать, что изучением этого вопроса совсем не занимаются.

Как сохранить свой микробиом

Данные рекомендации не отличаются от рекомендаций здорового образа жизни:

  • Больше фруктов и овощей, богатых полифенолами, пробиотическими соединениями. Именно они питательная среда для микробиотики.
  • Сложные углеводы: коричневый рис, овсянка, отруби, которые содержат растворимую клетчатку;
  • Качественные жиры;
  • Пить зеленый чай (содержит много полифенольных соединений);
  • Ферментированные продукты, поскольку они источник пробиотических культур;
  • Избегать алкоголя;
  • Исключить из питания продукты высокой переработки, быстрого приготовления, подслащенные напитки, пирожные и прочее, поскольку относятся к источникам транс-жиров и простых сахаров;
  • Избегать стресса;
  • Достаточный полноценный сон;
  • Регулярные физические занятия.

Изучение микробиома человека относительно новое направление в науке. Но, как утверждают ученые, оно в скором будущем может стать основным не только в лечении болезней, но и продлении жизни человека.

Интересный познавательный фильм и микробиоме человека

В чем же отличия разных микробов?

Итак, подведем итоги. Разница между вирусами и бактериями состоит в следующих пунктах:

  1. Одни микроорганизмы имеют клеточную структуру, а другие – неклеточную.
  2. Размеры вирусов в разы меньше, чем бактерий и других микробов.
  3. Вирус проникает внутрь клетки и разрушает ее изнутри, а бактерии – снаружи.
  4. Бактерии размножаются самостоятельно, а вирусы используют для этого клетки живого организма.
  5. Вирусные возбудители неспособны сохранять свою жизнедеятельность вне живого организма, а бактерии могут образовывать споры (защитную временную форму).
  6. Бактериальные микроорганизмы могут быть как полезными, так и патогенными, а вирусы обязательно вызывают развитие патологии.
  7. Разница в лечении заболеваний вирусной и бактериальной инфекций.
  8. Разница методик и материалов для лабораторного культивирования возбудителей этих типов.
Источники

  • https://aif.ru/dontknows/infographics/1113119
  • https://FB.ru/article/274782/mikrobyi—eto-chto-takoe-klassifikatsiya-mikroorganizmov
  • https://naturae.ru/zhivotnyi-mir/mikroorganizmy/
  • https://zdravstil.ru/mikrobiom-cheloveka/
  • https://probakterii.ru/prokaryotes/raznoe/virusy-mikroby-bakterii.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector