Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

МІКРОБІОМИ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ ЛЮДИНИ, СВІЙСЬКИХ ТВАРИН, ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ І КОМБІКОРМІВ: ЗВ’ЯЗОК ТА ВПЛИВ. ЧАСТИНА 2

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

B. Iegorov
https://orcid.org/0000-0001-7526-0315
А. Iegorova
https://orcid.org/0000-0002-3122-7692
K. Yeryganov
https://orcid.org/0000-0002-8373-424X

Анотація

Дослідження мікробіому шлунково-кишкового тракту людини, що почалися достатньо давно, сьогодні проводяться новітніми сучасними методами та створюють новий погляд та уявлення. Мікробіом кишковика людини містить мільярди мікробних клітин в 1 г кишкового вмісту. Серед цих мікроорганізмів присутні представники всіх надцарств: прокаріоти (царства бактерій та археїв), еукаріоти (гриби) та віруси. Таксономічний склад при цьому містить сотні видів бактерій, десятки видів археїв та грибів, десятки родин вірусів. Вони постійно перебувають у тісному зв’язку та взаємодії як один з одним, так і з клітинами та тканинами хазяїна. Є дані про потенційну роль археїв-метаногенів у розвитку певних хвороб, а гриби та бактерії є корисними симбіонтами, що чинять значний вплив на здоров’я хазяїна. Віруси представлені здебільшого бактеріофагами, що модулюють популяції бактерій. Вплив на здоров’я людини реалізується через складні молекулярні механізми: мікроорганізми виділяють біологічно активні метаболіти, що модулюють клітинно-тканинну біохімічну активність і через неї – роботу імунної системи та інших органів тіла людини, включаючи центральну нервову систему. В свою чергу, організм людини відповідає з боку нервової та імунної систем та місцевих тканин кишковика, що утворюють певні речовини, які модифікують діяльність мікроорганізмів. Це призводить до утворення кишково-мозкової вісі, що складається з аферентного (до мозку) та еферентного (від мозку) шляхів. Є дані про кореляції між складом мікробіоти та розвитком низки кишкових та некишкових хвороб, в тому числі нейродегенеративних та поведінкових. Мікробіота кишковика людини непостійна протягом життя людини, і суттєво відрізняється за віком  (від немовляти до похилого віку) за частками різних таксонів. Водночас харчові продукти містять сотні видів мікроорганізмів, тобто різних бактерій та грибів (дріжджів та міцеліальних). Ця мікробіота продуктів може чинити вплив на мікробіоту кишковика, особливо у ранньому (немовлята, діти дошкільного віку) та похилому віці. Однак це питання не досліджено і має вивчатися в майбутньому.

Ключові слова:
мікробіом, шлунково-кишковий тракт, мікроекологія, кишково-мозкова вісь, імунна відповідь, харчові продукти

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Iegorov, B., IegorovaА., & Yeryganov, K. (2024). МІКРОБІОМИ ШЛУНКОВО-КИШКОВОГО ТРАКТУ ЛЮДИНИ, СВІЙСЬКИХ ТВАРИН, ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ І КОМБІКОРМІВ: ЗВ’ЯЗОК ТА ВПЛИВ. ЧАСТИНА 2. Food Science and Technology, 18(1). https://doi.org/10.15673/fst.v18i1.2790
Розділ
Нутриціологія, дієтологія, проблеми харчування

Посилання

1. Jaswal K, Todd OA, Behnsen J. Neglected gut microbiome: interactions of the non-bacterial gut microbiota with enteric pathogens. Gut Microbes [Internet]. 2023;15(1). Available from: https://doi.org/10.1080/19490976.2023.2226916
2. De Muinck EJ, Trosvik P. Individuality and convergence of the infant gut microbiota during the first year of life. Nat Commun. 2018;9(1):1-8. https://doi.org/10.1038/s41467-018-04641-7
3. Wernroth ML, Peura S, Hedman AM, Hetty S, Vicenzi S, Kennedy B, et al. Development of gut microbiota during the first 2 years of life. Sci Rep [Internet]. 2022;12(1):1-13. Available from: https://doi.org/10.1038/s41598-022-13009-3
4. Derrien M, Alvarez AS, de Vos WM. The Gut Microbiota in the First Decade of Life. Trends Microbiol [Internet]. 2019;27(12):997-1010. Available from: https://doi.org/10.1016/j.tim.2019.08.001
5. Yang J, Pu J, Lu S, Bai X, Wu Y, Jin D, et al. Species-Level Analysis of Human Gut Microbiota With Metataxonomics. Front Microbiol. 2020;11(August). https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.02029
6. Peris-Bondia F, Latorre A, Artacho A, Moya A, D’Auria G. The active human gut microbiota differs from the total microbiota. PLoS One. 2011;6(7). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022448
7. Odamaki T, Kato K, Sugahara H, Hashikura N, Takahashi S, Xiao JZ, et al. Age-related changes in gut microbiota composition from newborn to centenarian: A cross-sectional study. BMC Microbiol [Internet]. 2016;16(1):1–12. Available from: http://dx.doi.org/10.1186/s12866-016-0708-5
8. Oliphant K, Allen-Vercoe E. Macronutrient metabolism by the human gut microbiome: Major fermentation by-products and their impact on host health. Microbiome. 2019;7(1):1-15. https://doi.org/10.1186/s40168-019-0704-8
9. Gaci N, Borrel G, Tottey W, O’Toole PW, Brugère JF. Archaea and the human gut: New beginning of an old story. World J Gastroenterol. 2014;20(43):16062-78. https://doi.org/10.3748/wjg.v20.i43.16062
10. Koskinen K, Pausan MR, Perras AK, Beck M, Bang C, Mora M, et al. First insights into the diverse human archaeome: Specific detection of Archaea in the gastrointestinal tract, lung, and nose and on skin. MBio. 2017;8(6). https://doi.org/10.1128/mBio.00824-17
11. Nkamga VD, Henrissat B, Drancourt M. Archaea: Essential inhabitants of the human digestive microbiota. Hum Microbiome J [Internet]. 2017;3:1-8. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.humic.2016.11.005
12. Krawczyk A, Salamon D, Kowalska-Duplaga K, Gosiewski T. Gut Archaea in the context of human diseases. Postepy Hig Med Dosw. 2020;74:610-7. https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.6166
13. Hallen-Adams HE, Suhr MJ. Fungi in the healthy human gastrointestinal tract. Virulence [Internet]. 2017;8(3):352–8. Available from: http://dx.doi.org/10.1080/21505594.2016.1247140
14. Zhang L, Zhan H, Xu W, Yan S, Ng SC. The role of gut mycobiome in health and diseases. Therap Adv Gastroenterol. 2021;14:1-18. https://doi.org/10.1177/17562848211047130
15. Nash AK, Auchtung TA, Wong MC, Smith DP, Gesell JR, Ross MC, et al. The gut mycobiome of the Human Microbiome Project healthy cohort. Microbiome. 2017;5(1):153. https://doi.org/10.1186/s40168-017-0373-4
16. Maas E, Penders J, Venema K. Fungal-Bacterial Interactions in the Human Gut of Healthy Individuals. J Fungi. 2023;9(2). https://doi.org/10.3390/jof9020139
17. Pérez JC. Fungi of the human gut microbiota: Roles and significance. Int J Med Microbiol. 2021;311(3). https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2021.151490
18. Tiamani K, Luo S, Schulz S, Xue J, Costa R, Mirzaei MK, et al. The role of virome in the gastrointestinal tract and beyond. FEMS Microbiol Rev. 2022;46(6):1-12. https://doi.org/10.1093/femsre/fuac027
19. Pargin E, Roach MJ, Skye A, Papudeshi B, Inglis LK, Mallawaarachchi V, et al. The human gut virome: composition, colonization, interactions, and impacts on human health. Front Microbiol. 2023;14(May):1-13. https://doi.org/10.3389/fmicb.2023.963173
20. Cao Z, Sugimura N, Burgermeister E, Ebert MP, Zuo T, Lan P. The gut virome: A new microbiome component in health and disease. eBioMedicine [Internet]. 2022;81:104-113. Available from: https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2022.104113.
21. Minot S, Sinha R, Chen J, Li H, Keilbaugh SA, Wu GD, et al. The human gut virome: Inter-individual variation and dynamic response to diet. Genome Res. 2011;21(10):1616-25. https://doi.org/10.1101/gr.122705.111
22. Fan Y, Pedersen O. Gut microbiota in human metabolic health and disease. Nat Rev Microbiol [Internet]. 2021;19(1):55-71. Available from: http://dx.doi.org/10.1038/s41579-020-0433-9
23. Kho ZY, Lal SK. The human gut microbiome - A potential controller of wellness and disease. Front Microbiol. 2018;9(AUG):1-23. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.01835
24. Valdes AM, Walter J, Segal E, Spector TD. Role of the gut microbiota in nutrition and health. BMJ. 2018;361:36-44. https://doi.org/10.1136/bmj.k2179
25. Tan HE. The microbiota-gut-brain axis in stress and depression. Front Neurosci. 2023;17(April):1-7. https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1151478
26. Honarpisheh P, Bryan RM, McCullough LD. Aging microbiota-gut-brain axis in stroke risk and outcome. Circ Res. 2022;130(8):1112-44. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.122.319983
27. Marizzoni M, Mirabelli P, Mombelli E, Coppola L, Festari C, Lopizzo N, et al. A peripheral signature of Alzheimer’s disease featuring microbiota-gut-brain axis markers. Alzheimer’s Res Ther [Internet]. 2023;15(1):1-12. Available from: https://doi.org/10.1186/s13195-023-01218-5
28. Suganya K, Koo BS. Gut–brain axis: Role of gut microbiota on neurological disorders and how probiotics/prebiotics beneficially modulate microbial and immune pathways to improve brain functions. Int J Mol Sci. 2020;21(20):1-29. https://doi.org/10.3390/ijms21207551
29. Bibek R., Bhunia A. Fundamental Food Microbiology: Fifth Edition. Boca-Raton FL: CRC Press; 2014.
30. Doyle Mp, Buchanan RL. Food Microbiology: Fundamentals and Frontiers: 4th edition. Washington DC: ASM Press; 2013.
31. Roberts TA, Cordier JL, Gram L, Tompkin RB, Pitt JI, Gorris LGM, Swanson KMJ. Microorganisms in Food 6: Second Edition. Microbial Ecology of Food Commodities. New York: Kluwer Academy; 2005.
32. Kiousi DE, Chorianopoulos N, Tassou CC, Galanis A. The Clash of Microbiomes: From the Food Matrix to the Host Gut. Microorganisms. 2022;10(1):1-11. https://doi.org/10.3390/microorganisms10010116