Ученые выяснили, как возникает сероводород в кишечнике

Сероводород, источник неприятного запаха и одна из причин развития рака прямой кишки, появляется в нашем кишечнике благодаря жизнедеятельности бактерии Bilophila wadsworthia. Ученые из США и Германии раскрыли молекулярные механизмы его производства и представили их в журнале PNAS.

«Существуют и другие микробы, производящие сероводород, к примеру, при поедании растительной пищи. Изучение всех этих бактерий и их ферментов крайне важно для понимания того, как работает симбиоз между микрофлорой и телом человека, как это вещество влияет на наше здоровье и как оно связано с диетой», — отмечает Дэвид Шлехек (DavidSchleheck) из Гарварда (США).

Тело человека содержит в себе примерно в 10 раз больше одноклеточных бактерий, грибков и прочих представителей микрофлоры, чем наших собственных клеток. Наблюдения последних лет показывают, что микрофлора может не только влиять на метаболизм человека и вероятность развития рака и других болезней, но и на его поведение и привычки.

К примеру, опыты на мышах показывают, что трансплантация «здоровой» микрофлоры в кишечник тучных грызунов может заставить их похудеть. В свою очередь, худые люди в среднем обладают более богатой и разнообразной микрофлорой, а жирная пища способствует размножению в кишечнике бактерий, ускоряющих развитие ожирения и рака прямой кишки.

В их число, как отмечает Шлехек, входит микроб Bilophila wadsworthia — бактерия, чья численность в кишечнике человека резко повышается при употреблении больших количеств жира. Это связано с тем, что она питается таурином, одним из основных компонентов желчи, чья концентрация резко растет при переваривании жирной или мясной пищи.

Ученые и любители спортивного питания достаточно давно знают, что размножение этих микробов в толстом и тонком кишечнике приводит к развитию достаточно неприятных проблем с пищеварением. Они связаны с тем, что эти бактерии выделяют большие количества сероводорода, знаменитого источника запаха тухлых яиц.

Как именно они вырабатывают этот газ, биологи не знали, так как этот микроб ведет себя подобным образом только в одной ситуации – при избытке таурина и почти полном отсутствии кислорода в питательной среде. Даже небольшие отклонения заставляют Bilophila wadsworthia переключаться на другие источники пищи и прочие методы окисления таурина.

Шлехек и его коллеги нашли способ обойти эту проблему, вырастив этих микробов в пробирке, содержавшей большое количество таурина, и затем расшифровав структуру белков, присутствующих в их клетках.

\Выделив из них те, которые предположительно отвечают за формирование сероводорода, ученые пересадили связанные с ними гены Bilophila wadsworthia в ДНК обычных кишечных палочек.
\
Добавляя в их культуры таурин, ученые смогли выделить целую цепочку генов, SarD, IsiAB и Dsr, отвечающую за разложение молекулы таурина, отщепление атома серы от нее и присоединение к нему двух атомов водорода.

Открыв эти последовательности, ученые планируют в ближайшее время найти их аналоги в ДНК других микробов, обитающих в кишечнике человека. Их анализ покажет, какие другие продукты и биологически активные вещества способствуют выделению сероводорода, что поможет защитить людей от рака и менее опасных неприятных последствий трапез.

https://ria.ru