Микробиом: кто на самом деле пукает?
Технически говоря, вы пукаете не в одиночку — по крайней мере, не полностью. Подавляющее большинство ваших кишечных газов производят около 38 триллионов микроорганизмов, живущих в толстой кишке: бактерии, археи и грибы, которые вместе называют кишечным микробиомом. Эта экосистема так же индивидуальна, как отпечаток пальца, и она определяет не только сколько вы пукаете, но и как это пахнет.
38 триллионов сожителей: микробиом в цифрах
Кишечный микробиом человека охватывает, по оценкам, 38 триллионов микроорганизмов более чем из 1000 разных видов. Их общий вес около 200 граммов — сравним по весу с большим стейком. Любопытно, что число микробов в кишечнике превышает число клеток тела человека в соотношении примерно 1,3:1. Это значит, что вы в значительной мере микробны. Это сообщество распределено неравномерно — в желудке микробов почти нет (слишком кисло), немного в тонком кишечнике, но в толстой кишке мегаплотность до триллиона клеток на миллилитр содержимого. Именно там происходит основная ферментация — и главное газообразование.
Индивидуальные различия: почему все пукают по-разному
Состав микробиома настолько индивидуален, что исследователи теоретически могли бы различить двух людей по сигнатуре их микробиома — подобно анализу ДНК. Этот индивидуальный состав объясняет, почему два человека могут съесть одно и то же блюдо и отреагировать совершенно по-разному: у одного сильное вздутие, у другого ничего. Люди со многими штаммами Bifidobacterium и Lactobacillus производят менее дурно пахнущие газы, чем люди со многими Clostridia, которые образуют особенно много соединений серы. Присутствие метанобразующих архей (Methanobrevibacter smithii) тоже варьирует от человека к человеку и влияет на то, горючи газы или нет.
Как микробиом формируется питанием
Микробиом реагирует на смену рациона на удивление быстро — в течение 24–48 часов доминирующие штаммы бактерий могут измеримо смещаться. Богатый клетчаткой рацион способствует сахаролитическим бактериям (сбраживающим сахара), что даёт больше, но менее дурно пахнущего газа. Богатый белком рацион способствует протеолитическим бактериям (расщепляющим белки), производя больше соединений серы и более дурно пахнущих газов. Антибиотики могут резко нарушить микробиом и изменить практически все желудочно-кишечные симптомы — включая радикально изменённые паттерны метеоризма — на недели и месяцы. Долгосрочные пищевые привычки формируют микробиом устойчивее, чем краткосрочные изменения: у веганов развивается заметно иной микробиом, чем у мясоедов.
Профилирование пука: кишечный газ как индикатор здоровья
Исследователи всё чаще изучают, может ли газовый профиль человека (состав его кишечных газов) служить неинвазивным индикатором здоровья. Повышенный уровень H₂S связывают с воспалительными заболеваниями кишечника. Изменения соотношения метан–водород могут указывать на СИБР (избыточный бактериальный рост в тонком кишечнике) или запор. Соотношение короткоцепочечных жирных кислот — побочных продуктов ферментации — считается индикатором здорового микробиома. В будущем реальностью могут стать умные унитазы или носимые газовые сенсоры, ежедневно автоматически анализирующие паттерны газообразования и заранее предупреждающие о дисбиозе (нарушениях баланса микробиома) — концепция, которую исследователи в Японии и Австралии уже разрабатывают в виде прототипов.
А вы знали?
- Кишечный микробиом реагирует на смену рациона за 24–48 часов — состав газа меняется соответственно быстро.
- У однояйцевых близнецов почти идентичная ДНК, но микробиомы могут заметно различаться — среда влияет сильнее генов.
- Антибиотики могут нарушить микробиом так сильно, что некоторые люди неделями после этого пукают иначе.
- Совокупный вес всех кишечных бактерий около 200 граммов — примерно как большой кусок мяса.
Интересный факт
Проект «Микробиом человека» (HMP) при NIH проанализировал микробиомы почти 300 здоровых американцев между 2008 и 2016 годами. Один из самых удивительных выводов: универсального «здорового» микробиома не существует. Вариативность между людьми так велика, что то, что считается здоровым у одного, было бы нетипичным у другого. Это затрудняет универсальные диетические рекомендации — и объясняет, почему у одного человека от бобов газы, а другого они не затрагивают.
Источники
- Sender, R. et al. (2016). Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body. Cell, 164(3), 337–340.
- David, L.A. et al. (2014). Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome. Nature, 505(7484), 559–563.
- Human Microbiome Project Consortium (2012). Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature, 486(7402), 207–214.