• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.11.2022, 12:46
Мария Азарова
9
68 809

Ученые выяснили, почему одни фекалии тонут, а другие — нет

❋ 4.1

Во время экспериментов с гнотобиотическими мышами, которые с рождения содержатся в стерильных условиях и ни разу в жизни не встречаются с микробами, исследователи заметили, что ни один из образцов фекалий таких стерильных животных не плавает, а сразу тонет. И это натолкнуло их на интересную мысль.

Giphy
© Giphy / Автор: Messiena Lucretius

Сотрудникам отделений экспериментальной патологии, гастроэнтерологии и лабораторной медицины американской клиники Мэйо — одного из крупнейших частных медицинских и исследовательских центров в мире — удалось найти ответ на давний вопрос: почему в одном случае кал запросто смывается водой, а в другом продолжает плавать?

Примерно до 1970-х специалисты были уверены, что это связано с количеством жира, содержащегося в фекалиях. Причем его избыток в кале (более семи граммов в сутки) — стеаторея — указывает на нарушения процессов пищеварения и всасывания. Однако, по словам ученых, кал более чем у десяти процентов даже здоровых людей плавает, и это не связано с какой-либо конкретной патологией. Предыдущие исследования показали, что разница в так называемой фекальной флотации связана и с количеством газа. Тем не менее не было ясно, почему экскременты одних людей содержат больше газа и для них характерна большая плавучесть, чем других?

Как отмечают авторы новой работы, опубликованной в журнале Scientific Reports, фекалии — прекрасный образец для изучения кишечной микрофлоры. Они представляют собой крупнейший резервуар микроорганизмов, порядка 100 миллиардов на грамм. У здорового взрослого человека кишечные газы, продуцируемые эндогенными микроорганизмами — в частности, метан, сульфид водорода, аммиак, — составляют лишь малое количество по сравнению с основной массой газов, преимущественно кислорода, азота и углекислого газа, ежедневно образующихся в кишечнике. Толстая кишка служит основным источником эндогенных газов из-за более высокой плотности микробиоты, которая ферментирует продукты, содержащие плохо перевариваемые углеводы.

Эти ферментированные газы накапливаются и периодически выделяются, но могут и задерживаться в фекальной биомассе, тем самым снижая удельный вес кала. Следовательно, на вес фекалий могут влиять образ жизни, пища, состав воды и газа, а также микрофлора кишечника.

Исследуя микробиом гнотобиотических мышей, живущих в стерильных камерах, ученые «по счастливой случайности» обнаружили, что фекалии таких лабораторных грызунов и их сородичей, колонизированных кишечными бактериями, ведут себя по-разному в воде. Оказалось, удельный вес экскрементов мышей, которые не содержались в стерильных условиях, значительно ниже, поэтому они плавали, а не тонули.

«Мы использовали эти различия для проверки новым методом, а именно — тестом levô in fimo (LIFT), чтобы отличить тонущие фекальные шарики стерильных мышей от плавающих фекальных шариков мышей, колонизированных кишечными бактериями. Вводя микроорганизмы в кишечник стерильных грызунов, нам удалось физически менять свойства фекалий с «тонущих» на «плавающие», — рассказали ученые.

Иллюстрация, показывающая роль микрофлоры кишечника в «флотации фекалий» у мышей / © Scientific Reports, 2022

Из этого они сделали вывод, что «флотация фекалий» связана с микробиомом и природой самих микроорганизмов — некоторые производят больше газа, чем другие.

Кишечник здоровой мыши содержит 37 основных родов бактерий, которые влияют на метаболизм хозяина и иммунную систему. Бактероиды (Bacteroides) — грамотрицательные анаэробные палочковидные бактерии — один из преобладающих основных родов в образцах фекалий как мышей, так и человека. И именно представители этого рода, в том числе B. ovatus и B. fragilis, производят водород и углекислый газ, а первые еще известны как провоцирующие метеоризм у людей.

«Метагеномный анализ фекалий мышей помог выявить четыре газогенных вида рода Bacteroides. Фактически мы выделяем Bacteroides ovatus как наиболее представленный в нашем анализе вид. Кроме того, мы идентифицировали Bacteroides fragilis», — уточнили исследователи.

Конечно, чтобы точнее определить различные микробные сообщества, производящие больше газов, а также понять, какое их количество становится решающим фактором для плавучести фекалий у грызунов и людей, потребуются дополнительные исследования. Кроме того, остается нерешенным вопрос: связано ли все вышеперечисленное с функциональными заболеваниями кишечника?

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
18 июля, 12:44
ПНИПУ

Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.

17 июля, 18:11
Юлия Тарасова

Новое исследование показало, что реакция псов на объекты и звуки с ТВ-экранов варьируется в зависимости от характера и психологических особенностей питомцев. По мнению специалистов, знание этих деталей может пригодиться при разработке коррекционных программ для собак с проблемным поведением.

17 июля, 08:40
Игорь Байдов

Используя образцы, собранные миссией «Чанъэ-5», китайские ученые нашли способ извлекать воду из лунного грунта и перерабатывать выдыхаемый астронавтами углекислый газ. Это делается за счет небольшого устройства, работающего на солнечной энергии. Авторы нового исследования уверены: в будущем их прибор сможет обеспечить лунные поселения водой, кислородом и топливом.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

18 июля, 12:44
ПНИПУ

Борщевик занимает почти 300 тысяч гектаров в 39 регионах России. Известно о 12 нижегородцах, восьми петербуржцах и двух москвичах, пострадавших от вредителя этим летом. У некоторых ожоги составляют от 30 до 80% тела. На этой неделе Госдума приняла закон и обязала землевладельцев бороться с этим опасным растением. Но, помимо борщевика, есть и другие часто встречающиеся и почти настолько же токсичные представители флоры, о которых мы почти ничего не знаем. Ученые Пермского Политеха рассказали, можно ли прикасаться к борщевику ночью, как безобидный ландыш может привести к летальному исходу, а чистотел к отказу почек, и что будет если съесть мед, собранный с ядовитых растений.

15 июля, 12:45
ПНИПУ

В условиях отсутствия связи (шахты, горы, тайга) критически важна надежная передача данных. Ученые Пермского Политеха разработали цифровую радиостанцию, устойчивую к помехам и физическим препятствиям, включая бетонные стены. Устройство передает данные в двух сетях MANET одновременно, обеспечивая скорость до 300 кбит/с (низкоскоростной канал) и 54 Мбит/с (высокоскоростной). Рация работает как ретранслятор и узел сети, что делает ее незаменимой для спасателей, промышленности и туристов. Ключевые преимущества разработки: помехоустойчивость, дальность связи до 30 километров и работа при -25°C до +55 градусов Цельсия.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

2 июля, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

12 июля, 22:10
Редакция Naked Science

Лето 2025 обещает насыщенную линейку научно-фантастических сериалов на ведущих стриминговых платформах. От адаптаций культовых романов до масштабных космических одиссей — мы отобрали проекты, на которые стоит обратить внимание.

[miniorange_social_login]

Комментарии

9 Комментариев
-
0
+
Не всё так просто. Америкашки деньги на говно не тратят. При решении этой простой задачи попутно решаются и другие. К примеру у меня после приёма таблеток от давления кал стал тонуть. Какая тут микробиома? Так де было и после сильных антибиотиков.
    Никола, количество употребляемой воды или степень обезвоживания плюс наличие/отсутствие воспалительных процессов в пищеварительной системе гораздо больше влияют на это, чем бактерии.
-
0
+
Если он в воде не тонет - мы такое есть не будем! (Ян Арлазоров)
Ну-ну. А теперича пусть объяснят, почему какогда пукаешь, то вылетает газ, а не какашка! Вот мои ученики могут объяснить, как и почему то тонет, то нет ещё на третьем курсе...
Zhe Sh
21.11.2022
-
0
+
На Шнобелевку-2022 ребята чуть опоздали, зато явные фавориты на 2023. Если вдруг не дадут, исследователи должны обидеться и закидать Абрахамса экспериментальным материалом.
Наглые американцы перехватили эту тему у тех, кому она должна принадлежать по праву - у британских ученых!
Тупари. Поел больше мяса, не тонет, поел больше травы-тонет.
Игорь Д.
20.11.2022
-
0
+
Для канализаций лучше чтобы не тонули, я так понял. Транспортировка и переработка микроорганизмами происходит быстрее и полнее. Поменяют рецепты приготовления фастфуда, видимо, чтобы сэкономить ещё и на канализации.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно