www.e-laboratoria.pl

Nim sięgniesz po sushi ...

05.11.2012 08:26

Amerykanie (i zapewne Europejczycy) nie mają serca, a raczej żołądków do sushi. Tak przynajmniej wynika z nowych badań stwierdzających, że Japończycy posiadają w swoim układzie pokarmowym specyficzne bakterie, wydzielające enzymy pomagające im w trawieniu wodorostów. Enzymów tych brak np. Amerykanom. Co więcej, Japończycy prawdopodobnie uzyskali tę cechę spożywając obce bakterie, które znajdowały się na wodorostach rosnących w okolicznych morzach.

Mirjam Czjzek nie prowadziła jednak badań kulturowych dotyczących żywienia. Chemiczka ze Station Biologique de Roscoff (Francja), zainteresowała się powodami, dla których w ogóle możliwe jest trawienie wodorostów. W odróżnieniu od roślin lądowych, węglowodany z wodorostów pokryte są cząsteczkami siarki, tak więc do ich rozłożenia niezbędne są specjalne enzymy.

By dojść do tego jakie enzymy są niezbędne, Czjzek wraz z kolegami rozpoczęła, jak to sama określiła „wielkie łowy w genomie bakterii morskich”. Skoncentrowała się na Zobellia galactanivorans, bakterii znanej z żerowania na wodorostach. Polowanie uwieńczone zostało wyizolowaniem 5 genów, które mogły kodować produkcję enzymów podejrzanych o zdolność rozkładu węglowodanów z wodorostów. Po przeniesieniu tych genów do innego typu bakterii i zmuszeniu ich do żerowania na wodorostach okazało się, że dwa z nich są szczególnie aktywne.

Czjzek postanowiła sprawdzić, gdzie wcześniej odkryto te niezwykłe geny. Użyła metody BLAST do przeskanowania olbrzymich baz danych z informacjami o zebranych dotychczas genomach bakterii i… tu spotkała ją niespodzianka.

„Wszystkie genomy pochodziły od bakterii żyjących w morzach. Był jednak jeden, niezwykły wyjątek:  bakteria pobrana z ludzkiego układu pokarmowego.” Wspomniana bakteria to Bacteroides plebeius i została znaleziona wyłącznie w układzie pokarmowym Japończyków. Zastanawiając się, czy rzeczywiście jest unikalna, Czjzek porównała genomy bakteryjne 13 japończyków z genomami bakteryjnymi 18 amerykanów. Z pośród badanych Japończyków 5 posiadało poszukiwany genom, natomiast nie miał go żaden Amerykanin. 

W jaki sposób bakterie w układzie pokarmowym człowieka mogły uzyskać zdolność produkcji enzymu rozkładającego wodorosty? Czjzek podejrzewa, że mogły one zostać pozyskane od bakterii żyjących w naturze na liściach wodorostów. Zauważa na przykład, że według zapisów historycznych, do XVIII wieku wodorosty były używane przez Japończyków jako forma zapłaty. „To pokazuje ich wartość”, mówi Czjzek. Za pośrednictwem nori, wodorostów używanych do owijania sushi oraz wakame, zielonych wodorostów dodawanych do codziennych zup miso, bakterie w układzie pokarmowym miały szansę na wymianę materiału genetycznego z bakteriami z wodorostów. „Tradycyjnie, Japończycy jadają surowe, niegotowane wodorosty”, dodaje Czjzek. „To czyni taki kontakt możliwym”.

Zdolność do skonsumowania kilku dodatkowych węglowodanów, mogła dawać tym bakteriom przewagę nad tysiącami konkurentów. Mogło to również pomagać ich gospodarzom, ludziom. Ponieważ te zmodyfikowane bakterie mogły pozyskać energię z węglowodanów normalnie nieprzyswajalnych dla człowieka, pozwalały Japończykom uzyskać więcej składników odżywczych. Dotyczy to oczywiście tych, których dieta była oparta na wodorostach.

Naukowcy podejrzewali, że możliwe jest pobieranie przez bakterie genów innych bakterii, proces zwany lateralnym transferem genów „ale nie było do tej pory przypadków tak jasnych jak ten” mówi Ruth Ley, mikrobiolog z Cornell University. „Myslę, że jest to pierwszy przykład, jak kultura człowieka wpływa na florę bakteryjną w jego układzie pokarmowym”.

 

Miernik świeżości mięsa ryb

 

   

Chcesz wiedzieć więcej?
Zapisz sie do naszego Newsletter'a!
Wystarczy podać swój e-mail by otrzymywać ciekawe artykuły i porady poświęcone technice laboratoryjnej.

 
   
Opublikowane w: Wydarzenia i plotki
Autor:

Jan Iwanicki, na podstawie artykułu Lauren Schenkman, Science NOW

Rekomendowani producenci