В желудке какая среда: Узнаем как ая среда в желудке, норма и отклонения

Содержание

Узнаем как ая среда в желудке, норма и отклонения

Пищеварение — это сложный многоступенчатый физиологический процесс, на протяжении которого пища (источник энергии и питательных веществ для организма), поступившая в пищеварительный тракт, претерпевает механическую и химическую обработку.

Особенности процесса пищеварения

Переваривание пищи включает в себя механическую (увлажнение и измельчение) и химическую переработку. Химический процесс включает в себя ряд последовательных этапов расщепления сложных веществ на более простые элементы, которые затем всасываются в кровь.

Это происходит при обязательном участии ферментов, ускоряющих процессы в организме. Катализаторы вырабатываются пищеварительными железами и входят в состав выделяемых ими соков. Образование ферментов зависит от того, какая среда в желудке, ротовой полости и других участках пищеварительного тракта устанавливается в тот или иной момент.

Пройдя рот, глотку и пищевод, пища попадает в желудок в виде смеси жидких и измельченных зубами твердых веществ. Эта смесь под влиянием желудочного сока переходит в жидкую и полужидкую массу, которая тщательно перемешивается за счет перистальтики стенок. Далее поступает в двенадцатиперстную кишку, где происходит ее дальнейшая обработка ферментами.

От характера пищи зависит, какая среда во рту и желудке установится. В норме в ротовой полости слабощелочная среда. Фрукты и соки вызывают снижение pH ротовой жидкости (3,0) и образование кислой среды. Продукты, содержащие аммоний и мочевину (ментол, сыр, орехи), способны привести реакцию слюны к щелочной (pH 8,0).

Строение желудка

Желудок — полый орган, в котором пища накапливается, частично переваривается и всасывается. Орган находится в верхней половине брюшной полости. Если провести вертикальную линию через пупок и грудную клетку, то примерно 3/4 желудка окажется слева от нее. У взрослого человека объем желудка в среднем составляет 2-3 л. При потреблении большого количества пищи он увеличивается, а если человек голодает — уменьшается.

Форма желудка может изменяться в соответствии с его заполненностью пищей и газами, а также в зависимости от состояния соседних органов: поджелудочной железы, печени, кишечника. На форму желудка оказывает влияние и тонус его стенок.

Желудок представляет собой расширенную часть пищеварительного тракта. На входе находится сфинктер (заслонка привратника) — порционно пропускающий пищу из пищевода в желудок. Часть, прилегающая к месту входа в пищевод, называется кардиальной. Слева от нее располагается дно желудка. Средняя часть носит название «тело желудка».

Между антральным (конечным) отделом органа и двенадцатиперстной кишкой находится еще один привратник. Его открытие и закрытие контролируют химические раздражители, выделяющиеся из тонкого кишечника.

Особенности строения стенки желудка

Стенку желудка выстилают три слоя. Внутренний слой — это слизистая оболочка. Она образует складки, а вся ее поверхность покрыта железами (всего их около 35 миллионов), которые выделяют желудочный сок, пищеварительные ферменты, предназначенные для химической обработки пищи. Деятельность этих желез определяет, какая среда в желудке — щелочная или кислая — установится в определенный период.

Подслизистая оболочка имеет довольно толстую структуру, пронизанную нервами и сосудами.

Третий слой представляет собой мощную оболочку, которая состоит из гладкомышечных волокон, необходимых для обработки и проталкивания пищи.

Снаружи желудок покрыт плотной оболочкой — брюшиной.

Желудочный сок: состав и особенности

Основную роль на этапе пищеварения играет желудочный сок. Железы желудка разнообразны по своему строению, но основную роль в образовании гастрической жидкости играют клетки, секретирующие пепсиноген, соляную кислоту и мукоидные вещества (слизь).

Пищеварительный сок представляет собой неокрашенную жидкость без запаха и определяет, какая среда должна быть в желудке. Он обладает выраженной кислой реакцией. При проведении исследования на обнаружение патологий специалисту несложно определить, какая среда существует в пустом (натощак) желудке. При этом учитывается, что в норме кислотность сока натощак относительно невысока, но при стимуляции секреции она намного возрастает.

У человека, придерживающегося нормального пищевого рациона, в течение суток вырабатывается 1,5-2,5 л гастрической жидкости. Основной процесс, происходящий в желудке, — это начальное расщепление белков. Так как желудочный сок влияет на секрецию катализаторов процесса переваривания, становится понятно, в какой среде активны ферменты желудка — в кислой.

Ферменты, вырабатывающиеся железами слизистой оболочки желудка

Пепсин — важнейший фермент пищеварительного сока, участвующий в расщеплении белков. Он вырабатывается под действием соляной кислоты из своего предшественника — пепсиногена. Действие пепсина составляет около 95 % расщепляющей функции желудочного сока. О том, насколько высока его активность, говорят фактические примеры: 1 г этого вещества достаточно для того, чтобы за два часа переварить 50 кг яичного белка и створожить 100000 л молока.

Муцин (желудочная слизь) представляет собой сложный комплекс веществ белковой природы. Он покрывает слизистую желудка по всей поверхности и предохраняет ее как от механических повреждений, так и от самопереваривания, поскольку способен ослабить действие соляной кислоты, другими словами — нейтрализовать.

В желудке также присутствует липаза — фермент, расщепляющий жиры. Желудочная липаза малоактивна и в основном оказывает воздействие на жиры молока.

Еще одно вещество, которое заслуживает упоминания, — это способствующий всасыванию витамина В12, внутренний фактор Касла. Напомним, что витамин В12 необходим для переноса гемоглобина кровью.

Роль соляной кислоты в пищеварении

Соляная кислота активирует ферменты желудочного сока и способствует перевариванию белков, поскольку вызывает их набухание и разрыхление. Кроме того, она убивает бактерии, попадающие в организм вместе с пищей. Соляная кислота выделяется в малых дозах, независимо от того, какая среда в желудке, есть ли в нем пища или он пуст.

Но ее секреция зависит от времени суток: установлено, что минимальный уровень желудочной секреции наблюдается в период с 7 до 11 утра, а максимальный — ночью. При поступлении пищи в желудок секреция кислоты стимулируется благодаря увеличению активности блуждающего нерва, растяжению желудка и химическому воздействию компонентов пищи на слизистую оболочку.

Какая среда в желудке считается стандартной, норма и отклонения

Говоря о том, какая среда в желудке здорового человека, следует учитывать, что разные отделы органа имеют различные значения кислотности. Так, наибольшее значение составляет 0,86 pH, а минимальное — 8,3. Стандартный показатель кислотности в теле желудка натощак равняется 1,5-2,0; на поверхности внутреннего слизистого слоя показатель pH 1,5-2,0, а в глубине этого слоя — 7,0; в конечном отделе желудка варьирует 1,3-7,4.

Заболевания желудка развиваются в результате дисбаланса кислотопродукции и нейолизации и напрямую зависят от того, какая среда в желудке. Важно, чтобы pH значения всегда были в норме.

Продолжительная гиперсекреция соляной кислоты или неполноценная кислотонейтрализация приводит к увеличению кислотности в желудке. При этом развиваются кислотозависимые патологии.

Пониженная кислотность характерна для гипоацидного гастрита (гастродуоденита), рака. Показатель при гастрите с пониженной кислотностью составляет 5,0 pH и более. Заболевания в основном развиваются при атрофии клеток слизистой желудка либо их дисфункции.

Гастрит с выраженной секреторной недостаточностью

Патология встречается у пациентов зрелого и пожилого возраста. Чаще всего она бывает вторичной, то есть развивается на фоне другого, предшествующего ей заболевания (например, доброкачественной язвы желудка) и является результатом того, какая среда в желудке, — щелочная, в данном случае.

Для развития и протекания болезни характерно отсутствие сезонности и четкой периодичности обострений, то есть время их возникновения и продолжительность непредсказуемы.

Симптомы секреторной недостаточности

  • Постоянная отрыжка с тухлым привкусом.
  • Тошнота и рвота в период обострения.
  • Анорексия (отсутствие аппетита).
  • Ощущение тяжести в эпигастральной области.
  • Чередование поносов и запоров.
  • Метеоризм, урчание и переливания в животе.
  • Демпинг-синдром: ощущение головокружения после приема углеводной пищи, возникающее из-за скорого поступления химуса из желудка в двенадцатиперстную кишку, при снижении желудочной активности.
  • Похудение (снижение массы составляет до нескольких килограммов).

Гастрогенная диарея может быть вызвана:

  • плохо переваренной пищей, поступающей в желудок;
  • резким дисбалансом в процессе переваривания клетчатки;
  • ускоренным опорожнением желудка при нарушении замыкательной функции сфинктера;
  • нарушением бактерицидной функции;
  • патологиями поджелудочной железы.

Гастрит с нормальной или повышенной секреторной функцией

Это заболевание чаще отмечается у молодых людей. Оно имеет первичный характер, то есть первые симптомы появляются неожиданно для больного, поскольку до этого он не ощущал сколь-нибудь выраженного дискомфорта и субъективно считал себя здоровым. Заболевание протекает с чередованием обострений и передышек, без ярко выраженной сезонности. Для точного определения диагноза нужно обратиться к врачу, для того чтобы он назначил обследование, в том числе и инструментальное.

В фазе обострения преобладает болевой и диспептический синдромы. Боли, как правило, четко связаны с тем, какая среда в желудке человека на момент приема пищи. Болевой синдром возникает практически сразу после еды. Реже беспокоят тощаковые поздние боли (через некоторое время после приема пищи), возможно их сочетание.

Симптомы при повышенной секреторной функции

  • Боли обычно умеренные, иногда сопровождаются давлением и тяжестью в эпигастральной области.
  • Поздние боли имеют интенсивный характер.
  • Диспептический синдром проявляется отрыжкой «кислым» воздухом, неприятным привкусом во рту, нарушениями вкусовых ощущений, тошнотой, облегчающей боль рвотой.
  • Больные испытывают изжогу, иногда мучительную.
  • Синдром кишечной диспепсии проявляется запорами или поносами.
  • Обычно выражен неврастенический синдром, характеризующийся агрессивностью, переменами настроения, бессонницей и переутомляемостью.

Экологичное питание, оценка воздействия среды на здоровье

Экологичное питание объединяет факторы окружающей среды и здоровье человека, причем особый упор делается на взаимодействие различных отраслей сельского хозяйства, экологии и питания людей. Это понятие включает подходы, основанные на обеспечении продовольствием, которые направлены на улучшение качества рационов питания и повышение диверсификации питания.

Значительная доля населения в странах с низком и средним уровнем дохода все еще живет в среде с низким качеством воды, с плохими санитарно-гигиеническими условиями, которые являются одной из причин замедления роста детей. Загрязненная окружающая среда влияет на рост детей через неблагоприятные изменения в состоянии кишечника, вследствие которых питательные вещества не могут оптимально усваиваться и использоваться для роста и других функций. Такое нарушение называется экологическая энтеральная дисфункция или экологическая энтеропатия, и оно связано с присутствием аномальных кишечных бактерий. Кроме того, плохие санитарно-гигиенические условия приводят к заражению бактерией

Helicobacter pylori (H. pylori), от которой страдает свыше 50 процентов населения в мире. H. pylori сосредоточена в верхних отделах желудочно-кишечного тракта. Она может отрицательно влиять на усвоение питательных веществ, снижая усвоение железа и цинка и увеличивая восприимчивость к диарейным заболеваниям. Кроме того, эта бактерия является также одной из основных причин таких болезней желудка, как хронический гастрит, и повышает риск развития рака желудка.

Другими факторами окружающей среды, отрицательно влияющими на рост детей, являются токсины пищевого происхождения, такие как афлатоксин. Он производится грибом, главным образом в зерновых и бобовых культурах, и может быть получен с пищей матерью или ребенком. Он может передаваться плоду через плаценту или ребенку через грудное молоко.

Рост урбанизации также означает изменения в антропогенной среде, иными словами, изменения всех физических составляющих среды, где мы живем и работаем. Это связано с изменениями в рационах питания и образе жизни, когда люди начинают потреблять более калорийные продукты с высоким содержанием жиров и снижают уровень физической активности, что может вызывать ожирение и несет повышенный риск неинфекционных заболеваний.

МАГАТЭ поддерживает использование стабильных изотопов для совершенствования подходов, основанных на обеспечении продовольствием, и оценки воздействия загрязненной окружающей среды, токсичных элементов и изменения в образе жизни на нутритивный статус и здоровье:

  • Мочевинные дыхательные тесты с углеродом-13 являются неинвазивными средствами измерения желудочно-кишечной функции и абсорбционной способности пищеварительного тракта, позволяющими диагностировать аномальную функцию пищеварительного тракта, связанную с экологической энтеральной дисфункцией.
  • Для определения инфицирования Helicobacter pylori (H. pylori) используется мочевинный дыхательный тест.

· При помощи методов стабильных изотопов измеряют усвоение и удержание провитамина A, железа и цинка из витаминизированных или био-обогащенных продуктов (накопление более высоких уровней минералов и витаминов во время роста растений), или смешанные диеты; а также биодоступность белка из пищи растительного происхождения. Поэтому их целесообразно использовать для разработки и оценки стратегий диверсификации рационов питания.

  • Точные измерения изменения состава тела (мышечная и жировая масса) и суммарного расхода энергии, с тем чтобы можно было разрабатывать и совершенствовать мероприятия, направленные на профилактику и борьбу с ожирением и сопутствующими ему рисками для здоровья.
  • Можно оценивать воздействие на состав тела токсичных элементов, таких как афлатоксин.

Ученые назвали болезни желудка, усугубляющие COVID-19

https://ria.ru/20210913/kovid-1749874447.html

Ученые назвали болезни желудка, усугубляющие COVID-19

Ученые назвали болезни желудка, усугубляющие COVID-19 — РИА Новости, 13.09.2021

Ученые назвали болезни желудка, усугубляющие COVID-19

Бразильские ученые установили, что кислая среда, возникающая в желудке и пищеводе при таких заболеваниях, как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ) и… РИА Новости, 13.09.2021

2021-09-13T15:39

2021-09-13T15:39

2021-09-13T15:39

наука

бразилия

здоровье

биология

коронавирус covid-19

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/03/13/1568839669_1042:0:4425:1903_1920x0_80_0_0_568b0308032a73a8aa81c8f30a68e89f.jpg

МОСКВА, 13 сен — РИА Новости. Бразильские ученые установили, что кислая среда, возникающая в желудке и пищеводе при таких заболеваниях, как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ) и пищевод Баррета, усиливает активность коронавируса SARS-CoV-2. Причина заключается в том, что при пониженных значениях рН повышается экспрессия рецептора ACE2, который вирус использует для проникновения в клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers of Medicine.Коронавирусная инфекция проявляется в виде широкого спектра симптомов, связанных не только с респираторными и неврологическими, но и пищеварительными расстройствами. У больных COVID-19 вирус находят в тканях пищевода, желудка, двенадцатиперстной и прямой кишки, а у некоторых пациентов, госпитализированных с тяжелой инфекцией, медики фиксируют кровотечения с эрозиями и язвами в пищеводе и желудке.Исследователи из нескольких университетов и больниц Бразилии установили, что в кислой среде увеличивается экспрессия рецептора ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) на поверхности человеческих клеток, с которым связывается белок-шип коронавируса.Известно, что у пациентов с тяжелой формой COVID-19 уровень ACE2 в легких выше, чем у остальных больных. Обычно тяжелую форму провоцируют сопутствующие заболевания, такие как хроническая обструктивная болезнь легких и легочная артериальная гипертензия. Поскольку экспрессия ACE2 зависит от определенных условий, таких как повышенный уровень глюкозы, гипоксия и клеточный стресс, ученые предположили, что сопутствующие заболевания, связанные с ЖКТ, также могут определять тяжесть инфекции.Они провели независимое когортное исследование, включающее 1357 пациентов, инфицированных SARS-CoV-2. Часть из них имела в анамнезе диагноз ГЭРБ, а другая — нет. Проанализировав состав госпитализированных в отделениях интенсивной терапии, авторы установили, что пациенты из первой группы подвергались большему риску развития тяжелой инфекции, а уровень смертности среди них был в 2-3 раза выше по сравнению со второй группой.Кроме того, ученые выяснили, что риск прогрессирования COVID-19 до тяжелой степени увеличивают ингибиторы протонной помпы — препараты, применяемые для лечения ГЭРБ, возможно, за счет того, что они снижают желудочный барьер для SARS-CoV-2. Также исследователи обнаружили, что у пациентов с пищеводом Баррета, у которых постоянно поддерживается низкий уровень pH, сильнее экспрессируется ACE2.Чтобы подтвердить свою гипотезу о роли кислотной среды в распространении вируса внутри организма, ученые вырастили первичные моноциты человека при пониженном pH и показали усиление экспрессии ACE2 и более значительную вирусную нагрузку при заражении SARS-CoV-2 по сравнению с клетками, выращенными в нормальной среде.Авторы считают, что полученные ими результаты дают достаточно оснований, чтобы включить заболевания, связанные с повышенной кислотностью — пищевод Барретта и ГЭРБ, в перечень сопутствующих заболеваний, усугубляющих течение COVID-19.

https://ria.ru/20210903/immunitet-1748561491.html

https://ria.ru/20210902/koronavirus-1748348477.html

бразилия

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e4/03/13/1568839669_1577:0:4308:2048_1920x0_80_0_0_e443f1fe5ace095ecb6b7c23534ac14e.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

бразилия, здоровье, биология, коронавирус covid-19

МОСКВА, 13 сен — РИА Новости. Бразильские ученые установили, что кислая среда, возникающая в желудке и пищеводе при таких заболеваниях, как гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ) и пищевод Баррета, усиливает активность коронавируса SARS-CoV-2. Причина заключается в том, что при пониженных значениях рН повышается экспрессия рецептора ACE2, который вирус использует для проникновения в клетки. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers of Medicine.

Коронавирусная инфекция проявляется в виде широкого спектра симптомов, связанных не только с респираторными и неврологическими, но и пищеварительными расстройствами. У больных COVID-19 вирус находят в тканях пищевода, желудка, двенадцатиперстной и прямой кишки, а у некоторых пациентов, госпитализированных с тяжелой инфекцией, медики фиксируют кровотечения с эрозиями и язвами в пищеводе и желудке.

Исследователи из нескольких университетов и больниц Бразилии установили, что в кислой среде увеличивается экспрессия рецептора ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2) на поверхности человеческих клеток, с которым связывается белок-шип коронавируса.

Известно, что у пациентов с тяжелой формой COVID-19 уровень ACE2 в легких выше, чем у остальных больных. Обычно тяжелую форму провоцируют сопутствующие заболевания, такие как хроническая обструктивная болезнь легких и легочная артериальная гипертензия. Поскольку экспрессия ACE2 зависит от определенных условий, таких как повышенный уровень глюкозы, гипоксия и клеточный стресс, ученые предположили, что сопутствующие заболевания, связанные с ЖКТ, также могут определять тяжесть инфекции.

3 сентября, 14:37НаукаРазработан метод быстрой оценки клеточного иммунитета против коронавируса

Они провели независимое когортное исследование, включающее 1357 пациентов, инфицированных SARS-CoV-2. Часть из них имела в анамнезе диагноз ГЭРБ, а другая — нет. Проанализировав состав госпитализированных в отделениях интенсивной терапии, авторы установили, что пациенты из первой группы подвергались большему риску развития тяжелой инфекции, а уровень смертности среди них был в 2-3 раза выше по сравнению со второй группой.

Кроме того, ученые выяснили, что риск прогрессирования COVID-19 до тяжелой степени увеличивают ингибиторы протонной помпы — препараты, применяемые для лечения ГЭРБ, возможно, за счет того, что они снижают желудочный барьер для SARS-CoV-2. Также исследователи обнаружили, что у пациентов с пищеводом Баррета, у которых постоянно поддерживается низкий уровень pH, сильнее экспрессируется ACE2.

Чтобы подтвердить свою гипотезу о роли кислотной среды в распространении вируса внутри организма, ученые вырастили первичные моноциты человека при пониженном pH и показали усиление экспрессии ACE2 и более значительную вирусную нагрузку при заражении SARS-CoV-2 по сравнению с клетками, выращенными в нормальной среде.

Авторы считают, что полученные ими результаты дают достаточно оснований, чтобы включить заболевания, связанные с повышенной кислотностью — пищевод Барретта и ГЭРБ, в перечень сопутствующих заболеваний, усугубляющих течение COVID-19.

2 сентября, 13:19НаукаУченые зафиксировали ускорение эволюции коронавируса

Кислотный удар. О чем может сигнализировать «банальная» изжога


Николай Валентинович, для начала давайте разберемся, почему вообще происходит заброс желудочного содержимого в пищевод?

— Между пищеводом и желудком есть специальный сфинктер. Когда человек делает глоток, он открывается — и пища попадает в желудок. Дальше идет процесс пищеварения, во время которого сфинктер должен быть закрыт. Однако у многих людей по разным причинам — из-за болезней, избыточного веса, стрессов — синхронная работа органов ЖКТ нарушается, и сфинктер может быть или расслаблен, или полностью открыт. В этом случае желудок сокращается, и пища попадает в пищевод. Желудок — единственный орган в теле человека, где кислая среда. В пищеводе — исключительно щелочная. Как только в пищеводе появляется кислота, начинается изжога, жжение за грудиной, которое иногда принимают за стенокардию.

Изжога — основной симптом ­ГЭРБ?

— Скажем так: самый частый. И это большая проблема, ведь к изжоге мало кто относится всерьез, начинают «гасить» ее содой вместо того, чтобы обратиться к врачу. А ведь этот симптом — в случае когда изжога длительная, патологическая — может указывать на целый ряд серьезных заболеваний: например, эзофагита — воспалительного процесса в слизистой пищевода, который при отсутствии лечения заканчивается эрозией или язвой. Постоянные забросы кислого содержимого из желудка могут формировать пищевод Барретта, а это состояние способно привести к раку. Поэтому если вы страдаете изжогой, которая усиливается в положении лежа, сопровождается кислой отрыжкой, кислым привкусом во рту, болью в пищеводе, — никакого самолечения, немедленно к врачу!

Но только изжогой симптоматика ­ГЭРБ, увы, не ограничивается. Болезнь очень коварна — может «прятаться» за другими диагнозами. Вспоминаю такой случай. К нам за помощью обратился дипломат одного из европейских посольств, аккредитованных в Минске. Ему на протяжении пяти лет ставили диагноз астма. Приступы у мужчины действительно были, но только в ночное время, когда он находился в горизонтальном положении, а за несколько часов до этого он всегда ощущал кислый привкус во рту. Я сразу заподозрил ­ГЭРБ: человек ложится спать — желудочный сок попадает в дыхательную систему и вызывает спазм бронхов. Мы провели пациенту длительную внутрипищеводную рН-метрию, для чего ввели специальный зонд в пищевод и желудок. В итоге прибор зарегистрировал запредельно кислую среду в пищеводе, которой там вообще не должно быть. Концентрация кислоты, как мы и предполагали, усиливалась в положении лежа. Мужчине назначили соответствующее лечение, и уже через месяц он сообщил: приступы удушья прекратились, приступы астмы значительно уменьшились. К слову, по статистике, у 5—6 % больных легочной патологией первопричиной является рефлюкс желудочного содержимого в пищевод, а потом — в бронхолегочную систему.

Еще один показательный пример. Ко мне обратилась пациентка, причина — неприятный запах изо рта. При этом все зубы залечены. Жаловалась: дошло до того, что сотрудники стараются обходить ее стороной, а она понятия не имеет, как избавиться от резкого кислого привкуса. Выяснилось, что виной всему — ­ГЭРБ. Было назначено лечение, спустя какое-то время проблема решилась: исчезли кислый привкус и неприятный запах изо рта.

Боли в области грудины, кислая отрыжка, срыгивание, тошнота, болезненное и затрудненное прохождение пищи, дискомфорт после еды, метеоризм — все это тоже может указывать на наличие ­ГЭРБ. Иногда изъеденные кариесом зубы — тоже повод заподозрить ­ГЭРБ: кислая среда плохо сказывается на состоянии зубной эмали.

Употребление жирного, копченого, газированных напитков, алкоголя, курение, ношение одежды с тугим поясом часто провоцируют усиление симптомов.


— Распространенность болезни — 15—20 % в любой популяции. Это огромное количество людей, страдающих гастроэзофагеальным рефлюксом. Почему ­ГЭРБ стремительно прогрессирует?

— Все дело в факторах, провоцирующих заболевание. Среди них — грыжа пищеводного отверстия диафрагмы (грыжа пищевода), стресс, беременность, курение, прием некоторых лекарств (антагонисты кальция, антихолинергические препараты, бетаблокаторы и др.). Но на первое место я поставлю ожирение, которое увеличивает возможность появления преходящих расслаблений нижнего пищеводного сфинктера. При избыточном весе и ожирении слизистая пищевода дольше подвергается воздействию кислого содержимого желудка. Одной из причин можно назвать повышение внутрибрюшного давления, способствующего гастроэзофагеальному рефлюксу. Есть данные, что в США и Канаде количество населения с ­ГЭРБ превышает 20 %. И связывают это с тем, что там очень много людей с избыточной массой тела. Неоднократно бывал в Америке на научных конференциях и подтверждаю: количество пациентов с диагнозом ожирение просто зашкаливает. Всему виной — культура питания. США — страна фастфуда и огромных ресторанных порций. К сожалению, в Беларуси тоже есть серьезные проблемы с лишним весом: на начало 2019 года 25,2 % населения имело индекс массы тела 25 кг/м2 и более. Причем среди городских жителей страдающих от избыточного веса было 23,4 %, а среди сельских — 30 %.

— ­ГЭРБ можно вылечить полностью?

— Можно. Но это длительный и трудоемкий процесс. Он может занимать от нескольких месяцев до года, в зависимости от стадии заболевания. Помимо приема назначенных врачом лекарственных препаратов, способных «погасить» агрессивную кислую среду в желудке, больному необходимо полностью пересмотреть свой образ жизни. Если есть ожирение или просто избыточная масса тела, нужно обязательно похудеть. Снижение веса может уменьшить риск рефлюкса прежде всего за счет уменьшения давления внутри брюшной полости.

Крайне важно не переедать: разовый прием пищи должен быть в пределах 300—500 мл, лучше питаться 3—5 раз в день, но небольшими порциями. Своим пациентам я всегда рекомендую ограничить, а лучше и вовсе исключить жирную пищу, это в первую очередь торты, пирожные, выпечка, шашлыки, колбасные изделия, майонезы. Лучше выбрать вареную или приготовленную на пару пищу. Не следует злоупотреблять черным кофе, который способствует расслаблению пищеводного сфинктера, а также солью и пряностями — они сильно стимулируют выработку кислоты и ферментов в желудке. Нужно отказаться от алкоголя и газированных напитков.

Гастроэзофагеальную рефлюксную болезнь называют бичом XXI века: количество пациентов с таким диагнозом выросло до 15—20 % во всем мире.
­­ВАЖНО

Горизонтальное положение после еды (например, послеобеденный сон) может способствовать забросу содержимого желудка в пищевод. Старайтесь находиться в вертикальном положении (совершая прогулку или сидя) не менее двух часов после приема пищи. Также в течение этого времени не рекомендуется заниматься активными спортивными нагрузками с наклоном туловища или участием брюшного пресса.

Если симптомы ­ГЭРБ возникают в ночное время, приподнимите головной конец кровати — это поможет уменьшить их или даже полностью предотвратить. Также можно подложить специальный матрас — подъем в пределах 10—15 см может быть достаточным.

Избегайте тугих поясов. Старайтесь не носить одежду, которая оказывает давление на живот. Это будет способствовать снижению давления в брюшной полости и уменьшит рефлюкс.

ИМЕЙТЕ В ­ВИДУ

При гастроэзофагеальной рефлюксной болезни желательно не употреблять:

♦ ржаной и любой свежий хлеб, изделия из сдобного и слоеного теста;

♦ жирные и жилистые сорта мяса, птицы (утка, гусь), мясные консервы и копчености;

♦ соленую, копченую, жареную рыбу;

♦ белокочанную капусту, репу, брюкву, редьку, щавель, шпинат, лук, огурцы;

♦ соленые, квашеные и маринованные овощи, грибы;

♦ молочные продукты с высокой кислотностью и острые соленые сыры.

Автор: Людмила Конопелько
Народная газета, 31 мая 2021

Как в МАГАТЭ намерены бороться с болезнями, связанными с недоеданием?

Известно, что бактерия Хеликобактер пилори, которая инфицирует желудок и двенадцатиперстную кишку, может стать причиной гастрита и даже язвы. Теперь ученые пытаются понять, каким образом она влияет на разрушение полезных веществ, которые поступают в наш организм с пищей.

Над проектом работают эксперты Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) совместно с группой специалистов из разных стран мира. Питательную ценность продовольствия можно повысить в несколько раз, если понять механизм нарушения всасывания полезных веществ в пищеварительной системе человека.

Тему продолжит Наргис Шекинская.

*****

Библейская история о семи хлебах метафорически передает идею повышения эффективности и питательности продуктов. Именно этой проблемой озаботились в Международном агентстве по атомной энергии (МАГАТЭ).

Человечеству, возможно, приходится иметь дело с крошечным, но коварным врагом, известным как Хеликобактер пилори – сокращенно Эйч пилори.

В отличие от других микроорганизмов, она способна населять желудок, несмотря на его кислую среду.

До 90 процентов взрослого населения развивающихся стран мира, могут быть носителями бактерии, не  подозревая о ней. В некоторых случаях, однако, она может вызывать целый спектр неприятных симптомов, разрушая слизистую оболочку желудка и двенадцатиперстной кишки.

Теперь ученые подозревают Хеликобактер в предотвращении всасывания полезных веществ, поступающих в организм с пищей. Исследование ведут эксперты в разных странах, регулярно собираясь для обмена мнениями в штаб-квартире МАГАТЭ в Вене. Говорит специалист  в области диетологии Атомного агентства ООН Корнелия Лоэчл:

«Мы считаем, что бактерия Эйч пилори подавляет выделение желудочного сока, тем самым предотвращая всасывание некоторых обогатителей, которые добавляются в продукты питания, чтобы повысить их пищевую ценность. Это означает, что инфекция становится препятствием на пути реализации программ по борьбе с недоеданием, которые, в том числе предполагают обогащение продуктов специальными веществами».

В частности, желудочный сок способствует всасыванию таких важнейших для жизнедеятельности организма человека микроэлементов, как железо и цинк.

Как считают ученые, люди могут не сразу почувствовать снижение секреции желудочного сока, однако в отдаленной перспективе это негативно скажется на их здоровье.

Кроме того, «тихая эпидемия» Эйч пилори, возможно, сводит на нет усилия органов здравоохранения ряда стран мира, где реализуются проекты по питательному обогащению продуктов.

Именно поэтому исследование ведется в различных уголках планеты. Синтия Голдман представляет научный центр Университета Буэнос-Айреса:

«Наша группа исследует связь между наличием в организме Эйч пилори и повышением или снижением аппетита. Мы выяснили, что эта бактерия влияет на концентрацию двух гормонов – один из них отвечает за улучшение аппетита – это грелин, другой, лептин – подавляет его. В частности, мы обнаружили, что уровень грелина снижен у пациентов инфицированных Эйч пилори, которая повреждает слизистую желудка».   

Хеликобактер пилори передается от человека к человеку – через слюну, общую посуду и загрязненные руки.

В Бангладеш, например, инфицированы 60 процентов детей в возрасте до пяти лет. 17 процентов женского населения этой страны страдает от нехватки железа в организме.

Поскольку проблема носит массовый характер, специалисты рекомендовали правительству Бангладеш добавить этот микроэлемент в продукты питания, предназначенные для этой группы населения.

Говорит старший научный сотрудник Международного центра по борьбе с заболеваниями желудочно-кишечного тракта в Бангладеш Шафигуль Саркер:

«Для борьбы с железодефицитной анемией мы используем препарат, который растворяется только в кислых растворах, но не в воде. Однако, в связи с распространением инфекции Эйч пилори в развивающихся странах, этот препарат неэффективен во многих случаях. Это связано с тем, что бактерия понижает кислотность желудочного сока». 

Работа над проектом пока продолжается. Специалисты не готовы выступить с заключительными рекомендациями.

В крупномасштабных исследованиях принимают участие женщины Бангладеш, Кубы и Марокко, а также дети в Танзании, Индии и Чили.

Новые данные, как надеются в МАГАТЭ, помогут бороться с болезнями, вызванными недоеданием, а пресловутые «семь хлебов» станут более питательными.

Желудок и двенадцатиперстная кишка — MyDr.com.au

Желудок и двенадцатиперстная кишка являются частью верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Желудок — это мышечный мешок, расположенный в верхнем левом углу живота, а двенадцатиперстная кишка отходит от желудка, образуя начало тонкой кишки.

Желудок

Желудок представляет собой J-образную мышечную сумку в непрерывной трубке, которая является пищеварительным трактом.

Этот мышечный орган, которым является желудок, находится в верхней левой части брюшной полости.Он накапливает и расщепляет пищу, а после еды может вместить более литра пищи.

Нижний сфинктер пищевода представляет собой кольцо из гладких мышц, которое контролирует поступление пищи из пищевода в желудок. Как только пища попадает в желудок, сфинктер закрывается, чтобы не дать кислому содержимому желудка снова подняться вверх. У людей с гастроэзофагеальным рефлюксом сфинктер может быть поврежден.

Когда пища попадает в желудок, мышцы стенок желудка сжимаются и сильно сжимаются, чтобы перемешать пищу и разбить ее на более мелкие кусочки, а слизистая оболочка желудка выделяет кислоту и ферменты, важные для переваривания белка.Фермент , пепсин отвечает за расщепление белка в желудке.

Выстилка стенок желудка имеет гребни, называемые морщины , которые позволяют желудку расширяться, а также помогают направлять жидкость внутрь.

Слой слизи защищает желудок от соляной кислоты в пищеварительных соках. желудочная кислота убивает большинство бактерий в желудке.

После того, как пища полупереварена, она известна как химус и проходит через пилорический сфинктер , кольцо гладкой мускулатуры в нижней части желудка, посредством мышечных сокращений в двенадцатиперстную кишку.

Пилорический сфинктер контролирует выход частично переваренной пищи из желудка в двенадцатиперстную кишку, так что за один раз проходят только небольшие количества пищи.

Двенадцатиперстная кишка

двенадцатиперстная кишка — это первая часть тонкой кишки. (Другие части — тощая кишка и подвздошная кишка.) Пищеварение продолжается в двенадцатиперстной кишке, когда химус попадает из желудка. Кислота желудка нейтрализуется в двенадцатиперстной кишке из-за ее щелочной среды. Поступление химуса запускает высвобождение пищеварительных ферментов поджелудочной железы и , желчи , которые попадают в двенадцатиперстную кишку через панкреатические и общие желчные протоки соответственно.Эти 2 протока соединяются с двенадцатиперстной кишкой в ​​ампуле Фатера, или гепатопанкреатической ампуле.

Панкреатический сок содержит ферменты и бикарбонат для нейтрализации желудочного сока. Ферменты поджелудочной железы — это липаза (расщепляет жиры), протеаза (расщепляет белок) и амилаза (расщепляет углеводы).

Желчь — это жидкость темно-зеленого или коричневатого цвета, вырабатываемая печенью. Желчь попадает в желчный пузырь, а затем в двенадцатиперстную кишку, чтобы помочь перевариванию жира.

Химус постепенно продвигается вниз по двенадцатиперстной кишке с помощью перистальтических волн , которые проходят по пищеварительному тракту.

Большая часть переваривания белков, жиров и углеводов химуса осуществляется ферментами двенадцатиперстной кишки, прежде чем полученная смесь перейдет в тонкий кишечник.

1. Tortora GJ, Derrickson BH. Основы анатомии и физиологии. 9-е Международное студенческое издание. Нью-Йорк: Уайли; 2012.
2.Трейси DJ, Baume P. Anatomica: полное описание человеческого тела и того, как оно работает. Рэндом Хаус Австралия, 2000.
3. Неттер Ф. Х. Атлас анатомии человека. 6-е изд. Сондерс; 2014.

Как микробы выживают в кислой среде желудка?

Наш желудок очень эффективен в уничтожении микробов или патогенов. Он имеет очень кислый pH, примерно 1-2 (1 — сильнокислый, 7 — нейтральный, 14 — очень щелочной). Это эффективно убивает почти все патогены, которые мы проглатываем, прежде чем они достигнут нашего кишечника.В нашем кишечнике щелочная среда, которая очень способствует росту этих микробов. Очевидно, что желудок не просто переваривает пищу. Однако это подводит меня к следующему вопросу — если он убивает болезнетворные микроорганизмы, почему у нас возникают желудочные инфекции? И наоборот, если он не убивает все патогены, как выжившие микробы переносят кислый pH нашего желудка?

Бесплоден ли желудок?

Долгое время желудок считался стерильным из-за вырабатываемых в нем желудочного сока и протеолитических ферментов.Считалось, что низкий pH 1-2 делает невозможным выживание микробов. Это сделало содержимое желудка достаточно безопасным, чтобы попасть в кишечник, что очень способствует росту этих микробов. Однако с открытием присутствия в желудке определенного организма этот миф был развенчан. Этим организмом был Helicobacter pylori , который является частым возбудителем пептических язв.

Первоначально считалось, что причиной язвы является сама кислота, а именно, что кислота разрушает слизистую оболочку.Поэтому были назначены лекарства для снижения кислотности. Однако с открытием колонизации H. pylori произошел серьезный сдвиг парадигмы в этом образе мышления.

Изучить организмы, присутствующие в желудке, не так просто. Это можно сделать только инвазивными методами, такими как эндоскопия. Тем не менее, было установлено, что, хотя их количество и минимально, в желудке все же есть некоторые микробы, которые могут выжить в кислой среде.

Helicobacter pylori (Фото: Wikimedia Commons)

Как микробы выживают?

За исключением Helicobacter pylori , ни один другой организм не был изучен достаточно широко, чтобы получить четкое представление о том, как они выживают в кислых условиях нашего желудка.Однако было определено несколько возможных методов.

Определенные организмы могут избежать вредного воздействия желудочного сока, укрывшись в частицах пищи. Пища, богатая белками, особенно хороша для того, чтобы скрыть болезнетворные микроорганизмы, тем самым давая им возможность беспрепятственно проходить через желудок. Ученые не до конца понимают, почему продукты, богатые белком, могут способствовать прохождению микробов, но существует достаточно доказательств, подтверждающих этот факт. Некоторые исследования показали, что такие продукты, как мясо, более эффективно защищают патогены, чем рис!

Другой возможный путь выхода этих патогенов из желудочного сока — образование кист.Микробные кисты — это структуры, которые в основном представляют собой стадии покоя микробов. Они спящие и очень выносливые, т. Е. Могут выжить в неблагоприятных условиях, обеспечивая тем самым долголетие микроба. Цисты некоторых патогенных микроорганизмов могут даже переносить жесткие кислотные условия нашего желудка и безопасно переходить в кишечник. Здесь они превращаются в свою репродуктивную форму и начинают колонизировать кишечник.

Микробная киста (Фото: Wikimedia Commons)

Существуют также определенные микроорганизмы, которым действительно удается выжить в кислой среде, например микобактерии.У этого вида клеточная стенка не является ни истинно грамположительной, ни грамотрицательной. Благодаря своей клеточной стенке они устойчивы к чрезвычайно кислой и щелочной среде. Фактически, большое количество людей инфицировано Mycobacterium tuberculosis , даже не осознавая этого и не проявляя никаких симптомов.

Микроб Helicobacter pylori также имеет еще один важный аспект, который помогает ему выжить. Он выделяет уреазу, которая поддерживает нейтральную среду вокруг организма.Это помогает ему выжить в желудке и дает ему большое преимущество.

Могут ли выжить все микробы?

Некоторые организмы изобретают способы преодолеть суровую среду нашего желудка, но это не означает, что все патогены могут пройти через него. Желудок по-прежнему остается одним из основных препятствий для прохождения большинства болезнетворных микроорганизмов. Фактически, нормальная микрофлора желудка состоит из менее чем 10 жизнеспособных микробов на миллилитр желудочного сока.

Статьи по теме

Статьи по теме

Существуют определенные условия, которые облегчают выживание и развитие патогенов, например, потребление антацидов или заражение H.пилори. Однако это не обычное явление, и желудок по-прежнему является серьезным препятствием для патогенов.

Клетки желудка


2

Ученые обнаружили происхождение клеточной маски, скрывающей рак желудка

8 июля 2019 г. — В недавнем исследовании исследователи обнаружили происхождение слоя клеток, который выглядит как нормальная слизистая оболочка желудка поверх участков рака желудка: он производится раковой тканью…


Новая цель для лечения рака желудка

29 января 2019 г. — Исследователи обнаружили новую информацию о механизмах, лежащих в основе рака желудка, что дает надежду на появление новых методов лечения в …


Как воспаление вызывает рак желудка

16 апреля 2019 г. — Исследователи раскрыли многолетнюю тайну того, как желудочная бактерия Helicobacter pylori вызывает рак желудка. Используя модели мышей и линии раковых клеток человека, они показали это воспаление…


Одноклеточный анализ метастатического рака желудка обнаруживает различные популяции опухолевых клеток, связанные с исходами пациентов

4 января 2021 г. — Исследователи, которые профилировали более 45000 отдельных клеток пациентов с перитонеальным карциноматозом (ПК), специфической формой метастатического рака желудка, определили обширную клеточную …


Вирус Эпштейна-Барра изменяет эпигеномы хозяина, чтобы вызвать рак желудка

27 июля 2020 г. — Исследователи обнаружили молекулярный механизм, объясняющий, как инфекция вируса Эпштейна-Барра (ВЭБ) изменяет эпигеном хозяина, способствуя онкогенезу (превращению нормальных клеток в…


Гормон любви также является важной связью между стрессом и проблемами пищеварения

31 августа 2020 г. — Новое исследование показывает, что окситоцин, известный как гормон любви, играет важную роль в нарушении пищеварения, вызванном стрессом, таким как вздутие живота, дискомфорт, тошнота и …


Новый микроробот с биопечатью in situ и in vivo обещает лечить раны желудка

12 августа 2020 г. — Исследователи сделали первый шаг к новому способу лечения ран желудка с помощью микроробота в сочетании с новой концепцией «биопечати in situ in vivo» для получения ткани…


Из двух распространенных операций по снижению веса, одна более безопасна, но менее эффективна

6 октября 2021 г. — При сравнении двух наиболее распространенных операций по снижению веса исследовательская группа обнаружила, что долгосрочная рукавная гастрэктомия безопаснее, чем обходное желудочное анастомозирование для Medicare …


Стремление к раку желудка

23 января 2020 г. — Новый препарат под названием «FerriIridium» может одновременно помочь в диагностике и лечении рака желудка. Первоначально слабоактивный предшественник (пролекарство) на основе иридийсодержащего соединения представляет собой…


Идентификация трех генов, определяющих стволовые клетки ткани желудка

8 февраля 2021 г. — Тканевые стволовые клетки могут самообновляться и дифференцироваться, снабжая клетки необходимыми тканям на различных стадиях развития. Однако детальный анализ in vivo затруднен, поэтому молекулярные механизмы …


У этого кита было более 88 фунтов пластика в желудке, когда он умер.

Эта статья была создана в сотрудничестве с Национальным географическим обществом.

В субботу кураторам музея естествознания в городе Давао, Филиппины, позвонили из местного морского агентства: истощенный на вид кит в заливе Давао рвал кровью, плохо кланялся, когда плавал, и был очень хорош. скорее всего скоро умрет. Они должны забрать ее тело.

Когда Даррелл Блатчли, эксперт по морским млекопитающим и куратор Музея коллекционеров Д’Бона в Давао-Сити, принес кита обратно в лабораторию, чтобы открыть его для вскрытия трупа, он обнаружил нечто шокирующее: более 88 фунтов пластика. отходы застряли в его брюхе.

«Пластик просто вырывался из живота», — сказал он. «Мы вытащили первую сумку, потом вторую. К тому времени, как мы наткнемся на 16 мешков с рисом — поверх пластиковых пакетов, пакетов для закусок и больших переплетений нейлоновых веревок, вы уже… серьезно? »

Его сын, который присутствовал на вскрытии, сказал: «Папа, как он вообще прожил так долго?»

Пластиковый мусор был так плотно забит в желудок мертвого кита, что он казался «твердым и уплотненным, как бейсбольный мяч», сказал он, только во много раз больше — больше как два плотных баскетбольных мяча с мусором, около восьми процентов молодых клювов. общий вес кита.Часть его так долго находилась в желудке, что начала кальцифицироваться.

Молодой самец с пышным клювом, около 15 футов длиной и весом 1100 фунтов, вероятно, умер от голода и обезвоживания, вызванных пластиковой набивкой его живота. Киты поглощают воду из пищи, которую они едят, и не было никаких признаков того, что какая-либо пища попала в их кишечник в течение многих дней. Его тело разрушало себя изнутри: желудочная кислота, неспособная расщеплять пластиковые отходы, вместо этого пробивала дыры в слизистой оболочке желудка.

(Прочтите о том, как океан стал минным полем, заполненным пластиком для многих морских млекопитающих).

Этот кит был далеко не одинок

По мере нарастания кризиса загрязнения пластиком все больше и больше дельфинов, китов, птиц и рыб находят мертвыми с желудками, набитыми пластиком. В 2015 году ученые подсчитали, что около 90 процентов всех морских птиц проглотили некоторое количество пластика; По оценкам ЮНЕСКО, ежегодно 100 000 морских млекопитающих умирают из-за загрязнения пластиком.

Причины смерти различаются. Иногда, как в этом случае, пластик блокирует попадание пищи из желудка в кишечник, по сути, голодая животное. В других случаях острые края протыкают их внутренние органы.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.

1/10

1/10

Китовая акула плывет рядом с полиэтиленовым пакетом в Аденском заливе недалеко от Йемена. Хотя китовые акулы являются самой крупной рыбой в море, им по-прежнему угрожает проглатывание мелких кусочков. из пластика.

Китовая акула плывет рядом с полиэтиленовым пакетом в Аденском заливе недалеко от Йемена. Хотя китовые акулы — самая крупная рыба в море, им все еще угрожают глотания небольших кусочков пластика.

Фотография Томаса П. Песчака, Nat Geo Image Collection

В большинстве случаев количество съеденных пластиком животных недостаточно, чтобы убить их, говорит Мэтью Савока, эксперт по китам из Стэнфорда, который также изучает загрязнение пластиком. Но эффекты могут каскадом распространяться, даже если в их животах застревает лишь небольшой кусочек пластика, занимая ценное пространство. «Если вы день за днем ​​потребляете на 10 процентов меньше калорий, чем ваш сосед, это складывается», — говорит Савока.

«По сути, везде, где мы ищем пластмассы, мы их находим, — говорит Савока. — Теперь мы видим, что даже в тех местах, где люди никогда не были близко, мы находим наш мусор.И не только это, но и животные, поедающие наш мусор ».

Воды вокруг Филиппин опасны для многих морских животных. Страна является одним из самых крупных загрязнителей пластика в мире, и многие ее водные пути забиты мусором.

В стране действует множество законов, направленных на сдерживание загрязнения пластиковыми отходами, но их исполнение было слабым, а логистика управления удалением отходов на более чем 7000 островов страны сложна, а предметы в пластиковой упаковке продаются почти повсюду.

Блатчли обнаружил 61 кита, погибшего в соседнем заливе Давао. Из них, по его оценкам, пластмасса стала причиной смерти примерно 45 из них. По его словам, проблема усугубляется интенсивным рыболовством в регионе, которое ограничивает количество пищи, доступной для китов, что делает их еще более вероятными, чтобы попытаться съесть плавающий поблизости пластик.

«Просто трагично, что это становится нормой — ожидать, что эти киты умрут из-за пластика, а не от естественных причин», — говорит он.«Мы теряем их быстрее, чем они могут научиться не есть пластик».

National Geographic стремится к сокращению загрязнения пластмассами. Узнайте больше о нашей некоммерческой деятельности на сайте natgeo.org/plastics. Узнайте, что вы можете сделать, чтобы уменьшить количество одноразового пластика, и примите это обещание.

Национальное географическое общество и Sky Ocean Ventures объявили о проведении конкурса Ocean Plastic Innovation Challenge, в рамках которого специалисты по решению проблем со всего мира должны разработать новые решения для преодоления мирового кризиса пластиковых отходов.Есть идея? Отправьте свое решение до 11 июня на сайте oceanplastic-challenge.org.

Границы | Микробиота куриного кишечника: важность и технология обнаружения

Введение

Целостность желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) и кишечного микробного сообщества играет жизненно важную роль в усвоении пищи, развитии иммунитета и устойчивости к болезням. Изменения в микробном сообществе ЖКТ могут отрицательно сказаться на эффективности кормов, продуктивности и здоровье цыплят (1–3).Понимание роли микробиоты GI курицы и понимание текущих методов, используемых в исследованиях микробиома, имеет важное значение для улучшения микробиома GI птицы. Исторически сложилось так, что методы селективного культивирования использовались для выявления и характеристики микробного разнообразия кишечника птиц. В последнее десятилетие использование бактериального секвенирования гена 16S рибосомальной РНК (рРНК) значительно улучшило наши представления о составе и разнообразии микробиоты желудочно-кишечного тракта цыплят. Современные подходы к высокопроизводительному секвенированию позволяют быстро получить полную перепись бактериального сообщества и являются мощным инструментом, который позволил по-новому взглянуть на биологическую и экологическую роль микробиоты GI.Этот обзор направлен на обобщение функции кишечника птиц, а также факторов, влияющих на разнообразие микробиоты желудочно-кишечного тракта цыплят. Кроме того, мы также сравнили и проанализировали прошлые и текущие подходы, используемые в микробиологических исследованиях куриного кишечника.

Роль микробиоты желудочно-кишечного тракта цыплят

Желудочно-кишечные отделы кур плотно заселены сложными микробными сообществами (бактерии, грибы, археи, простейшие и вирусы), в которых преобладают бактерии (4).Взаимодействия между хозяином и бактериальным микробиомом ЖКТ курицы были тщательно изучены и проанализированы многими исследовательскими группами (5–9), и теперь считается, что они играют важную роль в питании, физиологии и развитии кишечника птиц (10, 11).

Микробиота кишечника может образовывать защитный барьер, прикрепляясь к эпителиальным стенкам энтероцита и, таким образом, уменьшая возможность колонизации патогенных бактерий (12). Эти бактерии производят витамины (например, витамин K и группы витаминов B), короткоцепочечные жирные кислоты (уксусная кислота, масляная кислота и пропионовая кислота), органические кислоты (например,g., молочная кислота) и противомикробные соединения (например, бактериоцины), низшие триглицериды и вызывают непатогенные иммунные ответы, которые обеспечивают как питание, так и защиту животного (2, 12–14). С другой стороны, микробиом желудочно-кишечного тракта также может быть источником бактериальных патогенов, таких как Salmonella и Campylobacter , которые могут распространяться среди людей или выступать в качестве пула устойчивости к антибиотикам и передачи и, следовательно, могут представлять серьезную угрозу для здоровья населения. (5, 8, 15).

Нормальное кишечное микробное сообщество имеет преимущества и недостатки для хозяина (1, 13). Основными преимуществами комменсальной микробиоты являются конкурентное исключение патогенов или неместных микробов (13), иммуностимуляция и программирование, а также вклад в питание хозяина. В более ранних отчетах было установлено, что животные, выращиваемые традиционным способом, гораздо менее восприимчивы к патогенам по сравнению с животными без микробов (16). Кроме того, комменсальная микробиота может стимулировать развитие иммунной системы, включая слизистый слой, эпителиальный монослой, иммунные клетки кишечника (например,g., цитотоксические и хелперные Т-клетки, иммуноглобулин-продуцирующие клетки и фагоцитарные клетки) и собственную пластинку (13, 17, 18). Эти ткани создают барьеры между хозяином и микробами и борются с нежелательными кишечными микроорганизмами. В дистальном отделе кишечника (то есть слепой кишке и толстой кишке) микробиота также производит энергию и питательные вещества, такие как витамины, аминокислоты и короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) из непереваренного корма, которые в конечном итоге становятся доступными для хозяина (1, 13 ). Эти SCFA обладают бактериостатическими свойствами, которые способны устранять патогены пищевого происхождения, такие как Salmonella spp.(19). SCFA также являются источником энергии для животных и могут дополнительно стимулировать пролиферацию эпителиальных клеток кишечника, тем самым увеличивая поверхность всасывания в желудочно-кишечном тракте (13). Также было установлено, что продукция SCFA снижает pH толстой кишки, что ингибирует превращение желчи во вторичные продукты желчи (20). Кроме того, микробиота кишечника также способствует метаболизму азотистых соединений хозяина. Например, бактерии слепой кишки могут преобразовывать мочевую кислоту в аммиак, который впоследствии поглощается птицей и в дальнейшем используется для производства аминокислот, таких как глутамин (21).Кроме того, часть азота из рациона включается в бактериальный клеточный белок, и, следовательно, сами бактерии могут быть источником белков / аминокислот (22).

Напротив, комменсальная микробиота также требует затрат для хозяина. В проксимальном отделе кишечника (желудок и тонкий кишечник) микробы конкурируют с хозяином за энергию и белок. Как в проксимальном, так и в дистальном отделах кишечника микробы продуцируют токсичные метаболиты (например, катаболиты аминокислот) и катаболизируют желчные кислоты, что может подавлять рост и снижать усвояемость жира птиц соответственно (1).В присутствии микробиоты слизистый слой кишечника увеличивает секрецию муцина и скорость оборота эпителиальных клеток, тем самым поддерживая смазку желудочно-кишечного тракта, предотвращая проникновение микроорганизмов в кишечные эпителиальные клетки хозяина. Кишечная иммунная система также более развита и секретирует IgA, который специфически связывается с бактериальными эпитопами, что помогает регулировать состав бактерий в кишечнике (23, 24). Хотя эти процессы в целом полезны, они все же увеличивают потребность хозяина в энергии и белке и, следовательно, влияют на показатели роста птиц.

Нарушение баланса кишечной микробиоты часто называют дисбактериозом. Дисбиоз можно определить как качественный и / или количественный дисбаланс нормальной микробиоты в тонком кишечнике, который может привести к последовательной реакции в ЖКТ, включая снижение барьерной функции кишечника (например, истончение кишечной стенки) и плохую усвояемость питательных веществ, и, следовательно, , увеличивая риск бактериальной транслокации и воспалительных реакций (25). Как неинфекционные, так и инфекционные стрессоры могут привести к дисбактериозу.К неинфекционным факторам относятся стрессоры окружающей среды, дисбаланс питания, изменения в питании, микотоксины, плохое лечение, ферментативная дисфункция или генетика хозяина (25). Инфекционные факторы включают вирусную или бактериальную инфекцию, кокцидиоз или токсические метаболиты, продуцируемые вредными микроорганизмами, такими как Clostridium perfringens .

Микробиота желудочно-кишечного тракта может быть далее классифицирована как микробиота просвета и микробиота слизистой оболочки (2). Состав микробиоты просвета определяется доступными питательными веществами, наличием антимикробного вещества и скоростью прохождения корма.На состав прикрепленной к слизистой оболочке микробиоты влияют несколько факторов хозяина, такие как экспрессия специфических участков адгезии на мембране энтероцитов, секреция секреторных иммуноглобулинов и скорость продуцирования слизи. Микробиота просвета и микробиота слизистой оболочки, конечно, также влияют друг на друга (2), и поэтому важно понимать, что диета может изменять как микробиоту просвета, так и прикрепленную к слизистой оболочке, чтобы влиять на здоровье кишечника. Насколько нам известно, на сегодняшний день нет исследований, которые сравнивали бы таксономический состав или метаболические функции этих двух микробных сред обитания.Тем не менее, было бы интересно изучить и проанализировать различия между бактериальными сообществами слизистой оболочки и просвета на разных участках ЖКТ. Кроме того, изучение бактериального сообщества, связанного со слизистой, будет важным для понимания реакции слизистой оболочки хозяина, поскольку любые изменения иммунитета слизистой оболочки могут иметь серьезные последствия для здоровья птицы (26).

Разнообразие микробиоты куриного кишечника

В желудочно-кишечном тракте курицы обитает разнообразное бактериальное сообщество, в котором каждая бактерия адаптирована к своей экологической нише и синергетически живет с другими видами бактерий в том же сообществе.Было показано, что состав и функции этих сообществ варьируются в зависимости от возраста птиц, местоположения в желудочно-кишечном тракте и компонентов рациона (6, 18, 27–29).

Возраст птицы

Возраст птиц — один из наиболее важных факторов, влияющих на бактериальный состав ЖКТ, плотность клеток и метаболическую функцию. Значительные изменения в таксономическом составе микробиоты кишечника были изучены с использованием методов отпечатков пальцев ДНК (30) и высокопроизводительного секвенирования (31) и хорошо изучены многими исследовательскими группами (28, 32–34).Ballou et al. (35) и наши недавно опубликованные данные (5) показывают, что у цыплят-бройлеров после вылупления через 1 день в желудочно-кишечном тракте уже есть микробное сообщество. Также наблюдаются сукцессионные изменения в составе микробиома ЖКТ, связанные с заменой и установлением более стабильных бактериальных таксонов по мере того, как птица становится старше (30, 36). Лу и др. (30) обнаружили, что в ЖКТ цыплят в возрасте 3 дней содержалось L. delbrueckii, C. perfringens и Campylobacter coli , тогда как в возрасте от 7 до 21 дня — L.acidophilus, Enterococcus и Streptococcus были более распространены. В возрасте 28 и 49 дней в желудочно-кишечном тракте содержится L. crispatus , но состав значительно отличается от других возрастов (30). В другой работе сукцессионные изменения микробного сообщества кишечника, измеренные с помощью технологии HT-NGS, показали, что относительная численность Clostridium была выше с возрастом птицы, тогда как количество лактобацилл было низким на протяжении всего цикла роста. Такая вариативность результатов может быть связана с типами образцов (фекалии vs.слепая кишка) и / или обычные микробиологические и молекулярные методы, которые имеют ограниченный охват и точность по сравнению с высокопроизводительными платформами NGS, которые предлагают более широкий охват и глубину определения микробного сообщества. Технологии высокопроизводительного секвенирования, такие как целевое секвенирование ампликонов и метагеномное секвенирование с дробовиком, стали более распространенными для анализа микробного состава и функций кишечника на протяжении всей жизни бройлеров, но мы все еще находимся на начальной стадии анализа, и есть нарушение в знание морфологического развития хозяина и функциональных свойств кишечного микробиома по мере старения птицы.

Желудочно-кишечный тракт

Желудочно-кишечный тракт цыпленка включает зерно, преджелудок, мускулатуру, двенадцатиперстную кишку, тощую кишку, подвздошную кишку, слепую кишку, толстую кишку и клоаку (32). Каждый отдел желудочно-кишечного тракта выполняет различные метаболические функции, которые формируют микробное сообщество (таблица 1), поэтому важно учитывать место отбора проб и дизайн исследования. Куриный урожай содержит от 10 8 до 10 9 КОЕ / г бактерий, среди которых обычно преобладают лактобациллы (28, 37).Однако большие различия в микробном составе у отдельных бройлеров, получавших одинаковый рацион, наблюдались Choi et al. (44) из-за разницы во времени между кормлением и взятием проб. В желудке концентрация бактерий такая же, как и в зерновых культурах, но активность бактериального брожения низкая, главным образом из-за низкого pH. Большинство бактерий в желудке — это лактобациллы, энтерококки, лактозонегативные энтеробактерии и колиформные бактерии (28). Среди сегментов тонкого кишечника плотность бактерий самая низкая в двенадцатиперстной кишке из-за короткого времени прохождения и разбавления пищеварительного тракта секретируемой желчью (45).Бактериальное сообщество двенадцатиперстной кишки в основном состоит из клостридий, стрептококков, энтеробактерий и лактобацилл (46). Микробиота подвздошной кишки наиболее изучена среди сегментов тонкой кишки. Лу и др. (30) оценили бактериальное сообщество подвздошной кишки путем изучения последовательностей гена 16S рРНК и обнаружили Lactobacillus в качестве основной группы (70%), за которой следуют члены семейства Clostridiaceae (11%), Streptococcus (6,5%) и Enterococcus (6,5%) (30). В подтверждение, наша недавняя статья также показала, что лактобациллы являются преобладающим родом в подвздошной кишке (5).По сравнению с подвздошной кишкой слепая кишка содержит более разнообразное, богатое и стабильное микробное сообщество, включая анаэробы (47, 48). Oakley et al. (18) задокументировали значительные изменения в микробных сообществах слепой кишки от дня вылупления до 6-недельного возраста у коммерческих бройлеров (18, 27), а также значительные различия в образцах слепой кишки и фекалиях от одного человека (27). Обычно богатство и разнообразие слепой кишки увеличиваются в течение этих 6 недель, а таксономический состав сообщества быстро меняется с Proteobacteria, Bacteroides и Firmicutes на почти полностью Firmicutes к 3-недельному возрасту (18, 27).Однако Kumar et al. (5) обнаружили, что Firmicutes были наиболее распространенным филумом как в слепой кишке, так и в подвздошной кишке во всех возрастах (день от 0 до дня 42), за исключением d 42 в слепой кишке, где было много Bacteroidetes. Различия в бактериальном составе можно ожидать из-за различий в протоколе экстракции нуклеиновых кислот, праймерах, подходе к секвенированию, факторах окружающей среды, диетическом лечении / составе, породе и географических условиях. Помимо типов выборок, для правильного дизайна исследования также необходим адекватный размер выборки.Более высокие индивидуальные различия в типах образцов (образцы культур) приводят к большему размеру образца по сравнению с образцами слепой кишки для выявления потенциальных различий (49).

Таблица 1 . Пространственное распределение наиболее распространенных и многочисленных таксонов бактерий (тип, отряд (o), семейство (f), род) в желудочно-кишечном тракте цыплят независимо от возраста, диеты и различий в методике.

Также известно, что подходы к переработке кормов, компоненты кормов и добавки влияют на микробное сообщество кишечника.Knarreborg et al. (50) заявили, что сусло снижает количество Enterococcus spp. и колиформ, но увеличивается Lactobacillus spp. и C. perfringens в подвздошной кишке бройлеров по сравнению с гранулированным кормом (50). Кукуруза способствует низкому проценту G + C-клостридий, энтерококков и лактобактерий, тогда как пшеница поддерживает более высокий процент G + C-бифидобактерий (29). Kumar et al. (5) сообщили о низкой численности у Firmicutes и высокой численности у Bacteroidetes с 0 по 42 день, когда птицы были переведены с стартового рациона на откормочный, и утверждали, что представители типа Bacteroidetes жизненно важны для ферментации крахмала до простых сахаров.Кроме того, добавки к корму, такие как ферментируемые сахара (пребиотики), также могут влиять на состав и разнообразие микробиоты кишечника цыпленка.

Пребиотики

Было показано, что использование пребиотиков в качестве модуляторов питания оказывает положительное влияние на некоторые таксоны бактерий в толстой кишке (51). Например, фруктоолигосахариды (FOS) и галактоолигосахариды (GOS) увеличили популяцию Bifidobacterium и Lactobacillus (52, 53). Исследования in vitro показали, что фекальные суспензии, инкубированные с олигофруктозой и инулином, выявляют увеличение популяций бифидобактерий в толстом кишечнике человека, тогда как потенциальных патогенов, таких как Escherichia coli и Clostridium spp. поддерживались на более низких уровнях (54). Большинство штаммов бифидобактерий (например, B. fiagilk, B. thetaiotaomicron , B . Vulgatus, B. dktasonk и B. ovatus ), за исключением B.bifidum , может использовать ФОС в качестве стимулятора роста и ферментации (55). Эти бактерии секретируют фермент ß-фруктозидазу, который может легко расщеплять и ферментировать ФОС. Однако такие микроорганизмы, как E. coli и C. perfringens , не могут использовать ФОС в качестве источника ферментативных углеводов. Крысы, получавшие диетический FOS, показали временное увеличение количества бактерий, продуцирующих молочную кислоту, и долгосрочное повышение уровня масляной кислоты слепой кишки (56). Включение ФОС в рацион снизилось на ° С.perfringens и E. coli и увеличили разнообразие Lactobacillus в ЖКТ бройлеров (57). Паттерсон и др. (58) оценили влияние олигосахаридов термического кетоза на микробные популяции слепой кишки цыплят-бройлеров. Результаты показали, что концентрации бифидобактерий слепой кишки и лактобактерий были увеличены в 24 раза и 7 раз, соответственно, в рационе с добавлением кетоза по сравнению с контролем. Предполагается, что другой тип пребиотиков, манноолигосахариды (МОС), имеет другие механизмы действия (58).Они могут (1) связываться с потенциальными патогенными грамотрицательными бактериями (например, E. coli и Salmonella ), которые обладают фимбриями 1-го типа (лектин, чувствительный к маннозе), для предотвращения прикрепления патогенов к кишечнику и их дислокации. wall, (2) обладают иммуномодулирующим действием, основанным на свойствах антигенности компонентов маннана и глюкана, (3) модулируют морфологию кишечника и (4) усиливают экспрессию муцина и снижают скорость оборота энтероцитов (59). Воздействие пребиотиков на нижний отдел желудочно-кишечного тракта включает: (1) использование в качестве пищи и источников ферментации для микробиоты слепой и толстой кишки, (2) производство конечных продуктов ферментации (например,g., SCFAs), (3) стимуляция сахаролитической ферментации, (4) закисление содержимого толстой кишки, (5) гиперплазия слепой кишки и эпителия толстой кишки, (6) стимуляция секреции гормональных пептидов толстой кишки и (7) ускорение цеко-анального транзита (51).

Помимо возраста, расположения ЖКТ и пребиотиков, порода и пол птицы также могут иметь большое влияние на кишечную микробиоту (34). Кроме того, хорошо задокументировано, что факторы окружающей среды (уровень биобезопасности, условия содержания, подстилка, доступ к корму и климат) также могут существенно влиять на бактериальный состав кишечника.Следовательно, интерпретация данных и результаты исследования во многом зависят от дизайна исследования. Передовые методы отчетности об исследованиях включают предоставление подробных сведений о факторах хозяина и окружающей среды, которые могут позволить исследователям проводить метаанализы для лучшего понимания факторов питания, микробиома и окружающей среды, которые можно регулировать для улучшения продуктивности и здоровья птицы.

Открытие микробиоты куриного кишечника молекулярными методами

Классические методы на основе культивирования исторически широко использовались для изучения микробиоты кишечника цыплят.Однако эти методы очень селективны по отношению к культивируемым бактериям в определенных условиях (60). Большинство бактерий остаются некультивированными (29). Более 30 лет назад термин «большая аномалия подсчета чашек» был придуман для отражения лабораторных расчетов, согласно которым можно культивировать очень небольшое количество (0,1–1%) микробных таксонов, присутствующих в данном образце (61). Аналогичным образом, более 10 лет назад было замечено, что из 52 микробных типов, признанных в то время, только половина из них имела хотя бы одного культивируемого представителя, что подтверждает описание «некультивируемого большинства» (62).Поэтому богатство (количество видов) и разнообразие (количество видов, взвешенное по их относительной численности) кишечных бактерий были недооценены, а наши знания о микробиоте кишечника остаются неполными (63).

Развитие молекулярной биотехнологии предложило новые инструменты для изучения состава, разнообразия, прогнозируемой функции и взаимодействия кишечной микробиоты в различных отделах желудочно-кишечного тракта. В настоящее время доступно множество молекулярных методов, каждый из которых имеет свои сильные и слабые стороны.Емкость образцов, применение и ограничения некоторых из наиболее распространенных молекулярных методов, которые можно использовать для изучения микробной экологии ЖКТ цыплят, перечислены в таблице 2. Среди этих методов высокопроизводительное секвенирование ампликонов гена 16S рРНК быстро стало методом выбор. Хотя этот метод широко использовался в других областях исследований, первый отчет с использованием высокопроизводительного секвенирования генов 16S рРНК для изучения популяции микробных сообществ и их взаимодействия в кишечнике цыплят был опубликован в 2013 году (64).

Таблица 2 . Молекулярные подходы на основе 16S рРНК для изучения микробной экологии в кишечнике цыплят (64–67).

Молекула 16S рРНК представляет собой небольшую субъединицу рибосомы, которая обладает областями сходства последовательностей, которые являются высококонсервативными для всех бактерий. Для амплификации этих генов микробная ДНК извлекается из образцов фекалий или перевариваемых веществ, а праймеры широкого диапазона, нацеленные на консервативные области гена 16S рРНК, используются для амплификации полимеразной цепной реакции (ПЦР) (29).Секвенирование этих амплифицированных продуктов (ампликонов) может различать бактерии, как правило, на уровне рода или вида (68, 65), а относительная численность каждой последовательности отражает относительную численность этой бактерии в исходном образце. Таким образом, секвенирование генов 16S рРНК обеспечивает истинную перепись бактериального сообщества путем определения типов бактерий, присутствующих в образце, и их относительной численности. Из-за большого богатства и разнообразия кишечных бактериальных сообществ только за последние несколько лет технология секвенирования ДНК достигла такой степени, что теперь мы можем полностью провести перепись этих сложных сообществ.Начиная с 2008 года технический прогресс в секвенировании позволил собрать на несколько порядков больше последовательностей, чем было возможно ранее — в одном исследовании авторы поместили столько последовательностей 16S рРНК в базу данных GenBank, сколько исторически было сгенерировано до этого момента ( 69). Благодаря этим глубоким методическим достижениям и огромным новым наборам данных теперь можно легко и точно провести перепись образца кишечника, чтобы определить, например, как микробиом реагирует на различные кормовые добавки, условия содержания или болезненные состояния (Рисунок 1). .

Рисунок 1 . Стандартная процедура от сбора образцов до анализа секвенирования в кишечнике птицы.

Высокопроизводительное секвенирование или секвенирование следующего поколения (NGS) — мощный инструмент для исследования биологической и экологической роли кишечной микробиоты (64). NGS стал удобным, быстрым, точным и недорогим методом геномных исследований (70, 66). Современные платформы NGS предлагают высокую пропускную способность, быстрое время выполнения работ и низкие затраты. Среди этих платформ инструменты Illumina HiSeq и MiSeq — две из наиболее часто используемых систем в недавних исследованиях микробиома куриного кишечника и метагеномных исследованиях.Несмотря на множество преимуществ, эти платформы страдают от ограничений, включая сборку для короткого чтения и высокую стоимость (71). Платформы секвенирования третьего поколения, такие как секвенирование одиночных молекул в реальном времени (SMRT) и нанопор, требуют меньше времени на подготовку ДНК (без ПЦР) и являются экономически эффективными (71). Поскольку эти платформы продолжают развиваться, их внедрение, несомненно, приведет к новому пониманию микробиома GI птицы.

После секвенирования для биоинформатического анализа данных о последовательностях требуются платформы с открытым исходным кодом, такие как QIIME или mothur, которые используют общедоступные базы данных (GreenGenes, Ribosomal Database Project и SILVA 72–76 для выполнения таксономического назначения.Прогнозы метаболических функций, основанные на таксономической идентичности последовательностей генов 16S рРНК, могут быть дополнительно получены с использованием таких алгоритмов, как PICRUSt и Tax4Fun 77, 78. Для каталогизации функций генов или анализа отдельных геномов, метагеномный или метатранскриптомный подходы (в которых гены или транскрипты соответственно секвенируются напрямую без ПЦР) могут использоваться для получения информации о разнообразии сообщества, структуре и метаболических функциях или экспрессии генов (79). Биоинформатический анализ таких наборов данных является более сложным, чем данные ампликона 16S, и обычно включает сборщик последовательностей, такой как Velvet (рабочая среда CLC, Newbler версия 3.0, Biospace) или MG-RAST. Бактериальные таксоны и функциональные группы могут быть назначены на основе инструмента поиска базового локального сопоставления (BLAST), а функции генов могут быть проанализированы с использованием Киотской энциклопедии генов и геномов (KEGG) или кластера ортологичных генов (COG). В микробиоме кишечника цыпленка метагеномика использовалась для изучения функций слепой кишки, ответа кишечника на воздействие патогена, корреляции между микробным ответом и параметрами производительности, сравнения жирных и постных бройлерных линий, описания вирулома и генов устойчивости к антибиотикам (80).Некоторые из основанных на NGS исследований, изучающих состав микробного сообщества кишечника цыпленка и его функции в отношении диетических реакций / лечения антибиотиками, представлены в таблице 3. Однако все эти исследования трудно сравнивать из-за различий в используемых платформах NGS, породе, типе образца. , метод отбора проб и т. д. Следовательно, для изучения микробного сообщества кишечника цыпленка необходим стандартный протокол, доступный для микробиома человека, чтобы получить сопоставимые результаты. В настоящее время большинство метагеномных подходов к изучению ЖКТ курицы по-прежнему недоступны для большинства исследователей и ветеринаров.

Таблица 3 . : Различные подходы omics, применяемые для понимания сообщества и функций кишечных микробов.

Чтобы обойти некоторые ограничения анализа на основе последовательностей, недавно были использованы протеомные методы для определения метаболических и функциональных свойств микробиома (81, 82). Транскриптомика измеряет транскрипцию гена in situ , обеспечивая точное отражение физиологических функций, даже если при отборе образцов требуется особая осторожность (71).Поскольку существуют ограниченные коллекции культур для линий домашней птицы, увеличение бактериальных культур и надлежащая каталогизация их биохимических и генетических свойств будет способствовать протеомике и другим подходам «омики».

Заключение

В последние годы был достигнут значительный прогресс в понимании таксономического состава микробиома GI и его вклада в здоровье кишечника. Для будущих исследований важно применять многопрофильные подходы, чтобы лучше понять роль микробиома в питании, здоровье, болезнях и продуктивности.Прогресс в этой области поможет нам лучше понять, как управлять микробиотой кишечника на основе изменений окружающей среды, диеты и физиологии птиц, и будет способствовать дальнейшему углублению нашего понимания модификации метаболических путей, связанных с микробиотой, тем самым открывая новые возможности для улучшение общего состояния здоровья птицы.

Авторские взносы

Рукопись обзора написана

YS и SK. Б.О. проверил литературу и рукопись и дал критические предложения и комментарии.WK выбрал тему обзора, изучил литературу и предоставил критический обзор и предложения / комментарии.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

2. Джериссен С.Х., Льюис Ф., Ван дер Клис Дж.Д., Мроз З., Ребел Дж. М., Тер Хюрне А.А. Параметры и методы для определения здоровья кишечника птицы на основе иммунитета, целостности и функциональности. Curr Issues Intest Microbiol. (2002) 3: 1–14.

PubMed Аннотация | Google Scholar

5. Кумар С., Чен С., Индугу Н., Верланг Г.О., Сингх М., Ким В.К. и др. Влияние отмены антибиотиков из кормов на микробную динамику кишечника цыпленка, иммунитет, показатели роста и распространенность патогенов пищевого происхождения. PloS ONE (2018) 13: e0192450. DOI: 10.1371 / journal.pone.0192450

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Danzeisen JL, Kim HB, Isaacson RE, Tu ZJ, Johnson TJ.Модуляции микробиома и метагенома слепой кишки цыпленка в ответ на лечение антикокцидиалами и стимуляторами роста. PLoS ONE (2011) 6: e27949. DOI: 10.1371 / journal.pone.0027949

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

8. Манкабелли Л., Феррарио С., Милани С., Мангифеста М., Туррони Ф., Дюранти С. и др. Изучение биоразнообразия кишечной микробиоты цыплят-бройлеров. Environ Microbiol. (2016) 18: 4727–4738. DOI: 10.1111 / 1462-2920.13363

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

9. Хегде Н.В., Кариявасам С., Деброй С. Сравнение генов устойчивости к противомикробным препаратам в микробиоме куриного кишечника, выращенном на органической и традиционной диете. Veter Anim Sci. (2016) 1: 9–16. DOI: 10.1016 / j.vas.2016.07.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Герритсен Дж., Смидт Х., Райкерс Г.Т., де Вос ВМ. Кишечная микробиота в здоровье и болезнях человека: влияние пробиотиков. Genes Nutrit. (2011) 6: 209–40. DOI: 10.1007 / s12263-011-0229-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Ападжалахти Дж. Сравнительная микрофлора кишечника, метаболические проблемы и потенциальные возможности. J Appl Poult Res. (2005) 14: 444–53. DOI: 10.1093 / japr / 14.2.444

CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Чжоу В., Ван И, Лин Дж. Функциональное клонирование и характеристика генов устойчивости к антибиотикам из микробиома кишечника цыпленка. Appl Environ Microbiol. (2012) 78: 3028–32. DOI: 10.1128 / AEM.06920-11

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Купман Дж. П., Кеннис Х. М., Маллинк JWMA, Принс Р. А., Стадхаудерс А. М., Бур HD и др. «Нормализация» стерильных мышей анаэробно культивированной флорой слепой кишки «нормальных» мышей. Lab Anim (1984) 18: 188–94. DOI: 10.1258 / 002367784780891253

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

17.Shakouri MD, Iji PA, Mikkelsen LL, Cowieson AJ. Функция кишечника и микрофлора кишечника цыплят-бройлеров под влиянием зерен злаков и добавок микробных ферментов. J Anim Physiol Anim Nutrit. (2009) 93: 647–58. DOI: 10.1111 / j.1439-0396.2008.00852.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Окли Б. Б., Лиллехой Х. С., Когут М. Х., Ким В. К., Маурер Дж. Дж., Педросо А. и др. Микробиом желудочно-кишечного тракта курицы. FEMS Microbiol Lett. (2014) 360: 100–12. DOI: 10.1111 / 1574-6968.12608

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Christl SU, Bartram HP, Paul A, Kelber E, Scheppach W., Kasper H. Метаболизм желчных кислот кишечными бактериями в непрерывной культуре: влияние крахмала и pH. Ann Nutrit Metabol. (1997) 41: 45–51. DOI: 10.1159 / 000177977

CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Vispo C, Karasov WH. Взаимодействие микробов птичьего кишечника и их хозяина: неуловимый симбиоз.В: Gastrointestinal Microbiology Mackie R, White B, editors. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. (1997). п. 116–55.

Google Scholar

23. Митчелл М.А., Морето М. Абсорбционная функция тонкой кишки: Адаптации, отвечающие требованиям. В: Perry GC, редактор. Абсорбционная функция тонкого кишечника: адаптации, отвечающие требованиям . Оксфорд: CABI Publishing (2006). п. 43–64.

Google Scholar

25. Тейрлинк Э., Гуссем МДЭ, Дьюульф Дж., Хезбрук Ф., Дукатель Р., Ван Иммерсил Ф.Морфометрическая оценка «дисбактериоза» у бройлеров. Патология птиц (2011) 40: 139–44. DOI: 10.1080 / 03079457.2010.543414

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Борда-Молина Д., Витал М., Зоммерфельд В., Родехуцкорд М., Камаринья-Сильва А. Анализ микробиоты кишечника бройлеров, получающих рацион с фосфором, кальцием и фитазой. Front Microbiol. (2016) 7: 2033. DOI: 10.3389 / fmicb.2016.02033

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27.Когут MH, Окли BB. Пространственные и временные изменения в микробиомах слепой кишки и фекалий цыплят-бройлеров и корреляции бактериальных таксонов с экспрессией генов цитокинов. Front Veter Sci. (2016) 3:11. DOI: 10.3389 / fvets.2016.00011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28. Рехман Х.У., Вахьен В., Авад В.А., Зентек Дж. Аборигенные бактерии и бактериальные продукты метаболизма в желудочно-кишечном тракте цыплят-бройлеров. Arch Anim Nutrit. (2007) 61: 319–35.DOI: 10.1080 / 174503

556817

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Апаялахти Дж., Кеттунен А., Грэм Х. Характеристики микробных сообществ желудочно-кишечного тракта, с особым упором на курицу. Worlds Poult Sci J. (2004) 60: 223–32. DOI: 10.1079 / WPS20040017

CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Лу Дж., Идрис Ю., Хармон Б., Хофакр С., Маурер Дж. Дж., Ли Мэриленд. Разнообразие и преемственность кишечного бактериального сообщества созревающих цыплят-бройлеров. Appl Environ Microbiol. (2003) 69: 6816–24. DOI: 10.1128 / AEM.69.11.6816-6824.2003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31. Шауфи М.А., Сио С.К., Чонг К.В., Ган Х.М., Хо Ю.В. Расшифровка микробной динамики кишечника цыплят на основе высокопроизводительного анализа метагеномики 16S рРНК. Gut Pathol. (2015) 7: 4. DOI: 10.1186 / s13099-015-0051-7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Йоман С.Дж., Чиа Н., Джеральдо П., Сипос М., Голденфельд Н.Д., Уайт Б.А.Микробиом желудочно-кишечного тракта курицы. Anim Health Res Rev. (2012) 13: 89–99. DOI: 10.1017 / S1466252312000138

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Стэнли Д., Хьюз Р.Дж., Мур Р.Дж. Микробиота желудочно-кишечного тракта кур: влияние на здоровье, продуктивность и болезни. Appl Microbiol Biotechnol. (2014) 98: 4301–10. DOI: 10.1007 / s00253-014-5646-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

34.Kers JG, Velkers FC, Fischer EAJ, Hermes GDA, Stegeman JA, Smidt H. Хозяин и факторы окружающей среды, влияющие на микробиоту кишечника кур. Front Microbiol. (2018) 9: 235 DOI: 10.3389 / fmicb.2018.00235

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Баллоу А.Л., Али Р.А., Мендоза М.А., Эллис Дж. К., Хассан Х. М., Крум В. Дж. И др. Развитие микробиома цыплят: как раннее воздействие влияет на будущее микробное разнообразие. Front Veter Sci. (2016) 3: 2.DOI: 10.3389 / fvets.2016.00002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Црханова М, Градецка Х., Фалдынова М, Матулова М, Гавличкова Х., Сисак Ф. и др. Иммунный ответ кишечника цыплят на естественную колонизацию кишечной микрофлорой и на инфекцию Salmonella enterica serovar enteritidis. Infect Immun. (2011) 79: 2755–63. DOI: 10.1128 / IAI.01375-10

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

37. Гонг Дж., Си У., Форстер Р.Дж., Хуанг Р., Ю Х, Инь И и др.Основанный на гене 16s рРНК анализ бактериального сообщества и филогении слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта курицы: от сельскохозяйственных культур до слепой кишки. FEMS Microbiol Ecol. (2007) 59: 147–57. DOI: 10.1111 / j.1574-6941.2006.00193.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Зигерштеттер С.С., Шмитц-Эссер С., Магован Э., Ветцельс С.У., Зебели К., Лоулор П.Г. и др. Профили кишечной микробиоты, связанные с низким и высоким остаточным потреблением корма цыплятами в двух географических регионах. PLoS ONE (2017) 12: e0187766. DOI: 10.1371 / journal.pone.0187766

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Лампкинс Б.С., Батал А.Б., Ли М.Д. Оценка бактериального сообщества и развития кишечника различных генетических линий кур. Poult Sci. (2010) 89: 1614–21. DOI: 10.3382 / пс.2010-00747

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Ку А., Брюлк Дж. М., Уилсон М. К., Ло Б. Ф., Теорет Дж. Р., Джоенс Л. А. и др.Сравнительная метагеномика выявляет специфические метавируломы хозяина и элементы горизонтального переноса генов в микробиоме слепой кишки цыпленка. PLoS ONE (2008) 3: e2945. DOI: 10.1371 / journal.pone.0002945

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

42. Сержант М.Дж., Константиниду К., Коган Т.А., Бедфорд М.Р., Пенн К.В., Паллен М.Дж. Обширное микробное и функциональное разнообразие микробиома слепой кишки цыпленка. PLoS ONE (2014) 9: e91941. DOI: 10,1371 / журнал.pone.0091941

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

43. Саенгкердсуб С., Эррера П., Вудворд К.Л., Андерсон Р.С., Нисбет Д.Д., Рике С.К. Идентификация и количественная оценка метаногенных архей в слепой кишке взрослой курицы. Appl Environ Microbiol. (2007) 73: 353–6. DOI: 10.1128 / AEM.01931-06

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44. Чой Дж. Х., Ким Дж. Б., Ча Си Джей. Пространственная неоднородность и стабильность бактериального сообщества пищеварительного тракта цыплят-бройлеров. Poult Sci. (2014) 93: 1942–50. DOI: 10.3382 / ps.2014-03974

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Шапиро СК, Сарлес ВБ. Микроорганизмы пищеварительного тракта нормальных цыплят. J Bacteriol. (1949) 58: 531–44.

PubMed Аннотация | Google Scholar

47. Salanitro JP, Blake IG, Muirhead PA. Исследования микрофлоры слепой кишки коммерческих цыплят-бройлеров. Appl Microbiol. (1974) 28: 439–47.

PubMed Аннотация | Google Scholar

48. Виденска П., Сисак Ф., Гавличкова Х., Фалдынова М., Рычлик И. Влияние инфекции serovar enteritidis Salmonella enterica на состав микробиоты слепой кишки цыплят. BMC Veter Res. (2013) 9: 140. DOI: 10.1186 / 1746-6148-9-140

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

49. Лагкувардос И., Оверманн Дж., Клавель Т. Культивированные микробы составляют значительную часть кишечной микробиоты человека и мыши. Gut Microb. (2017) 8: 493–503. DOI: 10.1080 / 194.2017.1320468

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

50. Knarreborg A, Simon MA, Engberg RM, Jensen BB, Tannock GW. Влияние диетического источника жира и субтерапевтических уровней антибиотика на бактериальное сообщество подвздошной кишки цыплят-бройлеров в разном возрасте. Appl Environ Microbiol. (2002) 68: 5918–24. DOI: 10.1128 / AEM.68.12.5918-5924.2002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

51.Gaggia F, Mattarelli P, Biavati B. Пробиотики и пребиотики в кормлении животных для безопасного производства пищевых продуктов. Inter J Food Microbiol. (2010) 141: S15–28. DOI: 10.1016 / j.ijfoodmicro.2010.02.031

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52. Юнг SJ, Houde R, Baurhoo B, Zhao X, Lee BH. Влияние галактоолигосахаридов и пробиотического штамма на основе Bifidobacteria lactis на показатели роста и фекальную микрофлору цыплят-бройлеров. Poult Sci. (2008) 87: 1694–9. DOI: 10.3382 / пс.2007-00489

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

53. Сюй Ц.Р., Ху Ч., Ся М.С., Чжан XA, Ван М.К. Влияние диетических фруктоолигосахаридов на активность пищеварительных ферментов, микрофлору кишечника и морфологию самцов бройлеров. Poult Sci. (2003) 82: 1030–6. DOI: 10.1093 / пс / 82.6.1030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

54. Nywang X, Gibson GR. Эффекты ферментации олигофруктозы и инулина in vitro бактериями, растущими в толстом кишечнике человека. J Appl Bacteriol. (1993) 75: 373–80. DOI: 10.1111 / j.1365-2672.1993.tb02790.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

56. Ле Блей Г., Мишель С., Блоттьер Х. М., Шербут С. Длительное употребление фруктоолигосахаридов вызывает кратковременное увеличение количества бактерий, продуцирующих молочную кислоту, и стойкое увеличение бутирата слепой кишки у крыс. Дж Нутрит. (1999) 129: 2231–35.

PubMed Аннотация | Google Scholar

57. Ким HJ, Eom SJ, Park SJ, Cha CJ, Kim GB. Lactobacillus alvi sp. nov., выделенный из пищеварительного тракта курицы. FEMS Microbiol Lett. (2011) 323: 83–7. DOI: 10.1111 / j.1574-6968.2011.02361.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

58. Паттерсон Дж. А., Орбан Дж. И., Саттон А. Л., Ричардс Г. Н.. Селективное обогащение бифидобактерий в кишечном тракте бройлеров термически продуцируемым кетозом и влияние на продуктивность бройлеров. Poult Sci. (1997) 76: 497–500. DOI: 10.1093 / пс / 76.3.497

CrossRef Полный текст | Google Scholar

59. Ян Ю, Иджи П.А., Чокт М. Диетическая модуляция микрофлоры кишечника у цыплят-бройлеров: обзор роли шести видов альтернатив кормящим антибиотикам. World Poult Sci J. (2009) 65:97. DOI: 10.1017 / S004393390

87

CrossRef Полный текст | Google Scholar

60. Hugenholtz P, Goebel BM, Pace NR. Влияние культурно-независимых исследований на формирующееся филогенетическое представление о бактериальном разнообразии. J Bacteriol. (1998) 180: 4765–74.

PubMed Аннотация | Google Scholar

61. Стейли Дж. Т., Конопка А. Измерение активности нефотосинтезирующих микроорганизмов in situ в водных и наземных средах обитания. Ann Rev Microbiol. (1985) 39: 321–46. DOI: 10.1146 / annurev.mi.39.100185.001541

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

63. Гонг Дж., Форстер Р. Дж., Ю Х., Чемберс Дж. Р., Уиткрофт Р., Сабур П. М. и др. Молекулярный анализ бактериальных популяций в подвздошной кишке цыплят-бройлеров и сравнение с бактериями в слепой кишке. FEMS Microbiol Ecol. (2002) 41: 171–9. DOI: 10.1111 / j.1574-6941.2002.tb00978.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

64. Диас-Санчес С., Ханнинг И., Пендлетон С., Д’суза Д. Секвенирование следующего поколения: будущее молекулярной генетики в птицеводстве и безопасности пищевых продуктов. Poult Sci. (2013) 92: 562–72. DOI: 10.3382 / ps.2012-02741

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

65. Флинт HJ, Leitch ECM, Duncan SH, Walker AW, Patterson AJ, Rincon MT, et al.Молекулярные подходы к анализу микробных экосистем желудочно-кишечного тракта. В: Perry GC, редактор. Молекулярные подходы к анализу микробных экосистем желудочно-кишечного тракта . Оксфорд: CABI Publishing (2006). п. 107–23.

Google Scholar

66. Парк С.Х., Ханнинг И., Перрота А., Бенч Б.Дж., Альм Е., Рике С.К. Изменение экологии желудочно-кишечного тракта у альтернативно выращиваемой домашней птицы и возможность молекулярной и метаболомической оценки. Poult Sci. (2013) 92: 546–61.DOI: 10.3382 / ps.2012-02734

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

67. Кумар С., Дагар С.С., Моханти А.К., Сирохи С.К., Пуния М., Кухад Р.К. и др. Подсчет метаногенов с акцентом на флуоресцентную гибридизацию in situ. Naturwissenschaften (2011) 98: 457–72. DOI: 10.1007 / s00114-011-0791-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

69. Хамади М., Уокер Дж. Дж., Харрис Дж. К., Голд Н. Дж., Найт Р. Праймеры со штрих-кодом, исправляющие ошибки, для пиросеквенирования сотен образцов в мультиплексном режиме. Nat Methods (2008) 5: 235–7. DOI: 10.1038 / nmeth.1184

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

71. Кумар С., Питта Д.В. Революция в микробиологии рубца. В: Пуния А.К., Сингх Р., Камра Д.Н., редакторы . Микробиология рубца: от эволюции к революции. Нью-Дели: Спрингер (2015). п. 357–79.

Google Scholar

72. Caporaso JG, Kuczynski J, Stombaugh J, Bittinger K, Bushman FD, Costello EK, et al. QIIME позволяет анализировать данные секвенирования сообщества с высокой пропускной способностью. Nat Methods (2010) 7: 335–6. DOI: 10.1038 / nmeth.f.303

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

73. Schloss PD, Westcott SL, Ryabin T, Hall JR, Hartmann M, Hollister EB, et al. Представляем mothur: программное обеспечение с открытым исходным кодом, независимое от платформы, поддерживаемое сообществом для описания и сравнения сообществ микробов. Appl Environ Microbiol. (2009) 75: 7537–41. DOI: 10.1128 / AEM.01541-09

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

74.ДеСантис Т.З., Хугенгольц П., Ларсен Н., Рохас М., Броди Е.Л., Келлер К. и др. Greengenes, проверенная химерами база данных генов 16S рРНК и рабочая среда, совместимая с ARB. Appl Environ Microbiol. (2006) 72: 5069–72. DOI: 10.1128 / AEM.03006-05

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

75. Дюрсо Л.М., Хархай Г.П., Смит Т.П., Боно Д.Л., Десантис Т.З., Хархай Д.М. и др. Различия в микробном разнообразии фекалий мясного скота от животных к животным. Appl Environ Microbiol. (2010) 76: 4858–62. DOI: 10.1128 / AEM.00207-10

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

76. Прюсс Е., Кваст С., Книттель К., Фукс Б.М., Людвиг В., Пеплис Дж. И др. SILVA: всеобъемлющий онлайн-ресурс для проверенных и согласованных данных о последовательностях рибосомных РНК, совместимых с ARB. Nucleic Acids Res. (2007) 35: 7188–96. DOI: 10.1093 / nar / gkm864

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

77. Лангиль М.Г., Заневельд Дж., Капорасо Дж. Г., Макдональд Д., Найтс Д., Рейес Дж. А. и др.Прогнозирующее функциональное профилирование микробных сообществ с использованием последовательностей маркерного гена 16S рРНК. Nat Biotechnol. (2013) 31: 814–21. DOI: 10.1038 / NBT.2676

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

78. Abhauer KP, Wemheuer B, Daniel R, Meinicke P. Tax4Fun: прогнозирование функциональных профилей на основе данных метагеномной 16S рРНК. Биоинформатика (2015) 31: 2882–4. DOI: 10.1093 / биоинформатика / btv287

CrossRef Полный текст | Google Scholar

79.Zinicola M, Higgins H, Lima S, Machado V, Guard C, Bicalho R Shotgun Метагеномное секвенирование выявляет функциональные гены и микробиом, связанные с пальцевым дерматитом крупного рогатого скота. PLoS ONE (2015) 10: e0133674. DOI: 10.1371 / journal.pone.0133674

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

80. Борда-Молина Д., Зейферт Дж., Камаринья-Силва А. Современные перспективы желудочно-кишечного тракта курицы и его микробиома. Comput Struct Biotechnol J. (2018) 16: 131–9.DOI: 10.1016 / j.csbj.2018.03.002

CrossRef Полный текст | Google Scholar

81. Тан Й, Андервуд А., Гилберт А., Вудворд М. Дж., Петровска Л. Метапротеомический анализ показывает процесс адаптации микробиоты кишечника цыпленка. Appl Environ Microbiol. (2014) 80: 478–85. DOI: 10.1128 / AEM.02472-13

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

82. Tilocca B, Witzig M, Rodehutscord M, Seifert J. Вариации доступности фосфора, вызывающие изменения функций микробиома в желудочно-кишечном тракте цыплят. PLoS ONE (2016) 11: e0164735. DOI: 10.1371 / journal.pone.0164735

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

83. Сингх К.М., Шах Т.М., Редди Б., Дешпанде С., Ранг Д.Н. и Джоши К.Г. Таксономическая и геноцентрическая метагеномика фекального микробиома бройлеров с низким и высоким коэффициентом конверсии корма. J Appl Genet. (2014) 55: 145–54. DOI: 10.1007 / s13353-013-0179-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

84.Поланский О., Секелова З., Фалдынова М., Себкова А., Сисак Ф., Рычлик И. Важные метаболические пути и биологические процессы, выраженные микробиотой слепой кишки цыплят. Appl Environ Microbiol. (2016) 82: 1569–76. DOI: 10.1128 / AEM.03473-15

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

85. Ма Л, Ся Й, Ли Б., Ян Й, Ли Л.Г., Тидже Дж. М. и др. Метагеномная сборка выявляет хозяев генов устойчивости к антибиотикам и общего резистома в фекалиях свиней, кур и человека. Environ Sci Technol. (2016) 50: 420–7. DOI: 10.1021 / acs.est.5b03522

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

86. Панпан Т., Сюэ Дж., Личжи С., Цзюнь Л., Личжи X, Линвэй З. и др. Метагеномный анализ генов устойчивости к антибиотикам в фекальной микробиоте цыплят. Agri Gene (2017) 5: 1–6. DOI: 10.1016 / j.aggene.2017.06.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

87. Xiong W., Wang Y, Sun Y, Ma L, Zeng Q, Jiang X, et al.Опосредованные антибиотиками изменения в фекальном микробиоме цыплят-бройлеров определяют частоту возникновения генов устойчивости к антибиотикам. Микробиом (2018) 6:34. DOI: 10.1186 / s40168-018-0419-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

88. Zhao L, Wang G, Siegel P, He C, Wang H, Zhao W. и др. Количественный генетический фон хозяина влияет на микробиомы кишечника цыплят. Научный доклад (2013) 3: 1163. DOI: 10.1038 / srep01163

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

89.Мэн Х., Чжан Ю., Чжао Л., Чжао В., Хе С., Хонакер С.Ф. и др. Выбор массы тела влияет на количественные генетические коррелированные ответы кишечной микробиоты. PLoS ONE (2014) 9: e89862. DOI: 10.1371 / journal.pone.0089862

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

90. Парк С.Х., Ли С.И., Рике С.К. Популяции микробов в слепых кишках цыплят с голой шеей, выращенных на пастбище, получавшем коммерческие пребиотики клеточных стенок дрожжей с помощью платформы Illumina MiSeq. PLoS ONE (2016) 11: e0151944.DOI: 10.1371 / journal.pone.0151944

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

91. Hou Q, Kwok L-Y, Zheng Y, Wang L, Guo Z, Zhang J, Huang W. и др. Дифференциальная фекальная микробиота сохраняется в линиях цыплят-бройлеров, различающихся по признакам упитанности. Научный доклад (2016) 6: 37376. DOI: 10.1038 / srep37376

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

92. Дин Дж., Чжао Л., Ван Л., Чжао В., Чжай З., Ленг Л. и др.Ожирение, вызванное дивергентным отбором, изменяет состав и функциональные пути микробиоты кишечника цыплят. Genet Select Evolut. (2016) 48:93. DOI: 10.1186 / s12711-016-0270-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

93. Ранджиткар С., Энгберг Р.М. Влияние кормления силосом кукурузы с гофрированными зернами на рост и колонизацию кишечника бройлеров Campylobacter jejuni . Avian Pathol. (2016) 45: 253–60.DOI: 10.1080 / 03079457.2016.1146821

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

94. Джонсон Т.Дж., Юманс Б.П., Нолл С., Кардона С., Эванс Н.П., Карнезос Т.П. и др. Постоянная и предсказуемая бактериальная микробиота цыплят-бройлеров при производстве без антибиотиков демонстрирует сильную корреляцию с производительностью. Appl Environment Microbiol. (2018) 84: e00362–18. DOI: 10.1128 / AEM.00362-18

CrossRef Полный текст | Google Scholar

(а) Почему необходимо, чтобы содержимое желудка было таким кислым? б) Как желудок защищает себя от пищеварения?

Печень: структура и функции

Печень помогает переваривать пищу, фильтровать кровь и выводить токсичные вещества из организма.Узнайте о структуре печени и изучите ее многочисленные функции, такие как хранение энергии, очистка крови и выработка желчи и холестерина.

Визуальная обработка и пути

Как мы видим? Видение на самом деле очень сложный процесс, и действительно удивительно, что мозг может так хорошо обрабатывать визуальные данные.В этом уроке мы исследуем визуальные пути, которые позволяют увидеть и проверить несколько основных визуальных процессов.

Что такое поджелудочная железа? — Функция, ферменты и роль в пищеварении

Поджелудочная железа — важный пищеварительный орган, вырабатывающий различные пищеварительные ферменты, расщепляющие пищу в тонком кишечнике.Узнайте о функции поджелудочной железы, ферментах поджелудочной железы (трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза), амилазе и липазе поджелудочной железы, а также о роли поджелудочной железы в пищеварении.

АСТ и АЛТ в печени | Уровни и значение

Что такое АСТ и АЛТ? Прочтите о лабораторных значениях АСТ / АЛТ, их уровнях и о том, как общие соотношения позволяют врачам диагностировать проблемы со здоровьем.Также узнайте, когда необходимы тесты для определения функции печени.

Хрящ — это гибкая соединительная ткань, которая поддерживает части тела, включая некоторые лицевые структуры и основные кости. В этом уроке узнайте о важности и роли трех основных типов хрящей: гиалинового, фиброхрящевого и эластичного.

Важность сердечных ферментов

Сердечные ферменты, такие как креатинкиназа (КК) или тропонин, представляют собой молекулы, которые можно тестировать для выявления заболевания или повреждения сердца.Узнайте, как они выявляются при тестировании, и их важность для понимания здоровья человека.

Что такое желчь? | Функция и производство

Что такое желчь? Изучите определение, компоненты и функции желчи.Узнайте, как он помогает в переваривании и усвоении жира, а также в его выделении и производстве.

Мышцы бедра: анатомия, поддержка и движение

Мышцы бедра отвечают за движение бедра.Изучите анатомию, поддержку и движение мышц бедра, ягодичной группы, боковых вращателей, отводящих мышц и подвздошно-поясничной мышцы.

Тромбоциты и тесты на коагуляцию

Тесты на коагуляцию оценивают количество тромбоцитов, протромбиновое время (PT) и частичное тромбопластиновое время (PTT) в кровотоке.Изучите краткий обзор того, как работает свертывание крови, узнайте о трех основных тестах на свертываемость, узнайте, как врачи интерпретируют результаты тестов, и узнайте о влиянии гемофилии на одну знаменитую семью.

Кора надпочечников: баланс альдостерона и жидкости в организме

Надпочечники — это эндокринные органы, которые выделяют гормоны в кровоток.Кора надпочечников — это внешняя часть желез, которая секретирует стероидные гормоны, в том числе минералокортикоиды. Узнайте об основном минералокортикоиде — альдостероне, роли, которую альдостерон играет в ренин-ангиотензиновой системе, и о том, как альдостерон регулирует натрий, калий и артериальное давление в организме.

Факторы, влияющие на выведение кишечника

Удаление шлаков из организма — естественный процесс.Тем не менее, есть некоторые факторы, которые влияют на то, насколько легко контролировать выведение кишечника. Узнайте, как такие вещи, как диета, потребление жидкости, уровень активности и связанные с ними состояния влияют на выведение.

Кости лица: имена, функции и местонахождение

Человеческое тело содержит восемь лицевых костей, которые необходимы для защиты мозга, органов чувств (зрения, обоняния и вкуса) и служат основой для образования мягких тканей.Узнайте о костях лица (слезные, носовые, сошковые, скуловые, верхняя, нижняя, небная и нижние носовые раковины), функции и расположении каждой кости, а также о том, какие лицевые кости соединены в пары.

Анатомия и физиология беременности

Мы знаем, что в женской матке может разместиться ребенок, но вы когда-нибудь задумывались, как она выглядит внутри? Или как ребенок получает пищу? В этом уроке вы узнаете, как на самом деле выглядит среда плода внутри матки.

Механизмы реакции и шаг, определяющий скорость

Механизм реакции относится к этапам химической реакции.Узнайте о механизмах реакции, в том числе о промежуточных продуктах, и поймите роль этапа, определяющего скорость, этапа, который выполняется медленнее, чем другие этапы, и контролирует скорость реакции.

Питьевая вода | Агентство по охране окружающей среды США

Каковы тенденции в отношении качества питьевой воды и их влияние на здоровье человека?

Важность питьевой воды

Средний американец потребляет от 1 до 2 литров питьевой воды в день.Практически вся питьевая вода в Соединенных Штатах поступает из пресных поверхностных вод и подземных водоносных горизонтов.


Качество питьевой воды

Поверхностные воды и водоносные горизонты могут быть загрязнены различными химическими веществами, микробами и радионуклидами. Обеззараживание питьевой воды резко снизило распространенность заболеваний, передающихся через воду (таких как брюшной тиф, холера и гепатит) в Соединенных Штатах. Другие процессы также могут использоваться для обработки питьевой воды в зависимости от характеристик и загрязняющих веществ в исходной воде.

Общие источники загрязнителей питьевой воды включают:

  • Промышленность и сельское хозяйство. Органические растворители, нефтепродукты и тяжелые металлы из свалок или хранилищ могут мигрировать в водоносные горизонты. Пестициды и удобрения могут попадать в озера и ручьи с дождевыми стоками или таянием снега или могут просачиваться в водоносные горизонты.
  • Отходы жизнедеятельности человека и животных. Отходы жизнедеятельности человека из канализационных и септических систем могут переносить вредные микробы в источники питьевой воды, так же как и отходы от откормочных площадок и диких животных.Основные контаминанты включают лямблии, криптоспоридиумы и кишечную палочку.
  • Обработка и распространение. Хотя обработка может удалить многие загрязнители, она также может оставлять побочные продукты (такие как тригалометаны), которые сами по себе могут быть вредными. Вода также может быть загрязнена после того, как она попадет в распределительную систему, из-за повреждения в системе трубопроводов или из-за коррозии сантехнических материалов, сделанных из свинца или меди.
  • Природные источники. Некоторая часть грунтовых вод непригодна для питья, поскольку местные подземные условия включают высокий уровень определенных загрязнителей.Например, когда грунтовые воды проходят через горные породы и почву, они могут собирать встречающийся в природе мышьяк, другие тяжелые металлы или радионуклиды.

Влияние на здоровье человека

Если питьевая вода содержит опасные уровни загрязняющих веществ, она может вызвать такие последствия для здоровья, как заболевания желудочно-кишечного тракта, нервной системы или репродуктивной системы, а также хронические заболевания, такие как рак. Факторы, которые могут повлиять на то, приведет ли загрязнитель к воздействию на здоровье, включают тип загрязнителя, его концентрацию в воде, индивидуальную восприимчивость, количество потребляемой воды и продолжительность воздействия.

  • Влияние химического воздействия на здоровье. Химическое воздействие через питьевую воду может привести к различным краткосрочным и долгосрочным последствиям для здоровья. Воздействие высоких доз химикатов может привести к обесцвечиванию кожи или более серьезным проблемам, таким как нервная система или повреждение органов, а также к последствиям для развития или репродуктивной системы. Воздействие более низких доз в течение длительных периодов времени может привести к хроническим долгосрочным заболеваниям, таким как рак. Влияние некоторых загрязнителей питьевой воды еще недостаточно изучено.
  • Влияние потребления воды на здоровье болезнетворными микробами. Большинство опасных для жизни болезней, передаваемых через воду, вызываемых микробами (например, брюшной тиф или холера), сегодня в Соединенных Штатах встречается редко. Более распространенные заболевания, вызываемые вирусами, бактериями и паразитами, могут привести к боли в желудке, рвоте, диарее, головной боли, лихорадке и почечной недостаточности. Также могут возникать инфекционные заболевания, например, гепатит. Гепатит может быть тяжелым у людей с ослабленной иммунной системой (например,g., младенцы и пожилые люди) и иногда со смертельным исходом у людей с сильно ослабленной иммунной системой (например, у больных раком и СПИДом).

Показатели ROE

ROE представляет один показатель питьевой воды, основанный на нарушениях стандартов питьевой воды, о которых государства сообщают в EPA. Этот показатель охватывает коммунальные системы водоснабжения, которые обслуживали 94 процента населения США в 2017 году.

ROE не предоставляет информацию о качестве питьевой воды из частных колодцев, которую федеральное правительство не контролирует.Здесь также не обсуждается качество бутилированной воды, которое регулируется отдельно Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

В РОЭ пока нет индикаторов, относящихся к связи между питьевой водой и здоровьем. Хотя зараженная питьевая вода может привести к заболеваниям, передаваемым через воду, данные об этих заболеваниях часто занижены, и не всегда удается определить путь воздействия.

Leave a Reply

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены.