Ученые выяснили, почему одни фекалии тонут, а другие — нет
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.
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.
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?
Telegram 
Дзен 
VK Каждый год на месторождениях происходят десятки плановых остановок скважин для ремонта или профилактики. Чтобы во время простоев предотвратить выброс нефти и газа на поверхность, скважины глушат и закачивают в них специальные жидкости, в качестве которых нередко используют обратные эмульсии. Раньше считалось, что они безвредны и легко удаляются, поэтому, когда после глушения проницаемость уменьшалась, это списывали на другие факторы — например, отложение парафинов. Комплексно не изучалось, как именно эти составы влияют на снижение добычи. Ученые Пермского Политеха изучили обратные эмульсии и впервые объяснили, как они влияют на проницаемость горных пород. Проведенное исследование позволяет заранее определить, насколько опасен тот или иной состав и какой способ очистки сработает лучше. Это поможет нефтяным компаниям минимизировать потери добычи и избежать дорогостоящих восстановительных работ.
Современные авиационные материалы должны быть легкими и сверхпрочными, чтобы выдерживать высокие нагрузки. Для этого в основной металл добавляют другие металлы — их называют легирующими элементами. Они помогают создать сложную внутреннюю структуру: микроскопические кристаллы (зерна), границы между ними и мелкие включения. Именно эти включения могут значительно повысить прочность сплава. Ученые Пермского Политеха создали математическую модель, которая показывает, как такие частицы влияют на поведение материала и внутри зерен, и на их границах. Реакция сплава на экстремальные нагрузки зависит от того, как расположены элементы структуры, а также от размера и состава включений. Модель поможет ускорить разработку новых сплавов: инженеры смогут заранее, на этапе проектирования, оценивать поведение материала и подбирать структуру, которая обеспечит нужные прочность, пластичность и долговечность.
Шведские и испанские биологи выяснили, что жизненный цикл красношейных козодоев строго подчиняется фазам Луны. В полнолуние эти ночные птицы активно охотятся и набирают вес, а в темные ночи новолуния сталкиваются с дефицитом энергии и впадают в легкое оцепенение. Колебания освещенности управляют не только ежедневным метаболизмом птиц, но и датами сезонных миграций и размножения.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии