Горожане во многом утратили способность переваривать растительную пищу

Целлюлоза — основной компонент клеточных стенок растений и пищевых растительных волокон. Ее сложно переваривать. Животные, которым удается извлекать из растительной пищи много калорий, как известно, имеют специализированный пищеварительный тракт, где живет множество симбиотических бактерий. У людей подобной системы нет, зато есть бактерии, которые тоже помогают им переваривать растения.

Ученые из университетов Бен-Гуриона в Негеве (Израиль), Дюссельдорфского (Германия), Ньюкаслского (Великобритания) и других научных организаций изучили около двух тысяч образцов экскрементов — как древних, оставленных людьми более тысячи лет назад, так и современных, от приматов и человека. Исследователям удалось идентифицировать 25 геномов бактерий жвачных животных и еще 22 людей. Анализ показал, что у последних были четыре отдельные группы видов микроорганизмов, способных переваривать целлюлозу.

В микробиоме кишечника человека обнаружили ранее неизвестные виды так называемых руминококков, которые условно назвали Candidatus Ruminococcus primaciens, Ruminococcus hominiciens и Ruminococcus ruminiciens. Все они способны разлагать целлюлозу и оказались распространены среди приматов (как человекообразных, так и остальных), древних человеческих сообществ и представителей современных охотников-собирателей.

Распространенность тех или иных видов бактерий менялась в зависимости от питания человека. У приматов частота этих штаммов находилась в диапазоне 30-40 процентов, примерно как в образцах древних фекалий человека. Кроме того, ученые определили, что у современных охотников-собирателей, а также у сельских жителей — примерно 20 процентов видов бактерий, способных перерабатывать растительные волокна, от численности всего микробиома. В промышленно развитых центрах этот показатель оказался на уровне менее пяти процентов.

В целом вывод такой: чем больше клетчатки присутствовало в рационе той или иной культуры, тем разнообразнее оказывался микробиом, который может ее переваривать. И чем сильнее человек был привязан к условиям городской жизни, тем меньше видов бактерий он имел в своем организме для переработки целлюлозы.

Такой кишечный микробиом мы, похоже, унаследовали и от наших далеких предков-приматов, и от прирученных травоядных животных вроде коров.

«Наш эволюционный анализ убедительно свидетельствует, что эти штаммы, вероятно, возникли в кишечнике жвачных животных и позже перешли к людям, возможно, во время одомашнивания», — рассказали исследователи.

Работа опубликована в журнале Science.