हमारे खाद्य पदार्थ हमें पेट बैक्टीरिया पर नियंत्रण कैसे लगा सकते हैं

हमारे खाद्य पदार्थ हमें पेट बैक्टीरिया पर नियंत्रण कैसे लगा सकते हैं
छवि क्रेडिट: फ़्लिकर

वैज्ञानिकों ने पाया है कि मेजबान पोषक तत्वों के अपने माइक्रोबियल डेनिजन को भूखा करते हैं, अनिवार्य रूप से हमारे बोली लगाने के लिए सूक्ष्मजीवों को मजबूर करते हैं।

हम में से प्रत्येक केवल आधा इंसान है। दूसरा आधा माइक्रोबियल है। वायरस, कवक, बैक्टीरिया और अन्य सूक्ष्म जीवों के ट्रिलियन हमारी त्वचा को कोट करते हैं और हमारे महत्वपूर्ण अंगों को लाइन करते हैं। हम इन माइक्रोबियल समुदायों पर भोजन पचाने, विटामिन को संश्लेषित करने, बोल्स्टर प्रतिरक्षा प्रणाली, और यहां तक ​​कि मानसिक स्वास्थ्य को बनाए रखने के लिए भी निर्भर करते हैं।

नए निष्कर्ष बताते हैं कि आधुनिक आहार और एंटीबायोटिक दवाओं का अधिक उपयोग, उदार अधिकारियों के रूप में हमारी स्थिति को कमजोर कर सकता है, जिससे सूक्ष्मजीवों के पक्ष में बाधाएं आती हैं।

पोषक तत्व स्वर्ग

ड्यूक यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन में आणविक आनुवंशिकी और सूक्ष्म जीव विज्ञान के सहायक प्रोफेसर लॉरेंस ए डेविड कहते हैं, "बैक्टीरिया और हमारे लिए एक प्राकृतिक झुकाव आदेश प्रतीत होता है।" "एक तरह से यह आश्चर्य की बात नहीं है कि हम, मेजबान, को अधिक कार्ड रखना चाहिए।"

प्रति ग्राम, दुनिया में किसी भी अन्य पारिस्थितिकी तंत्र की तुलना में आंत में रहने वाले अधिक बैक्टीरिया हैं।

फिर भी, डेविड कहते हैं कि सूक्ष्मजीव के प्रचलित दृश्य, विशेष रूप से, पोषक तत्व युक्त स्वर्ग का है "जहां विली वोंका की चॉकलेट फैक्ट्री की तरह प्रचुर मात्रा में भोजन और संसाधन बाढ़ आ रही हैं।" प्रति ग्राम, वहां अधिक जीवाणु रहते हैं दुनिया में किसी भी अन्य पारिस्थितिक तंत्र की तुलना में आंत।

कुल मिलाकर, उन आंत सूक्ष्म जीवाणुओं में लगभग तीन पाउंड वजन होता है, जितना जिगर या मस्तिष्क जितना होता है। तो यह आश्चर्य की बात नहीं है कि कई वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ये सूक्ष्मजीव इतने भरपूर हैं क्योंकि आंत एक विशिष्ट अतिथिमंडल वातावरण है।

लेकिन हाल ही में, कुछ शोधकर्ताओं ने इस सिद्धांत पर सवाल उठाया है कि डेविड की प्रयोगशाला में पीएचडी उम्मीदवार एस्पेन रीज़, जो हाल ही में हार्वर्ड विश्वविद्यालय में एक प्रमुख जांचकर्ता बनने के लिए आगे बढ़े थे।

सभी तरह के झुंड

एक प्रशिक्षित पारिस्थितिक विज्ञानी के रूप में, रीज़ ने समझा कि ग्रह पर व्यावहारिक रूप से हर दूसरे पारिस्थितिकी तंत्र उन सदस्यों को प्रदान करता है जो संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं। आंत क्यों अलग होगा? नाइट्रोजन या फास्फोरस जैसे पोषक तत्व अक्सर धाराओं या झीलों में बैक्टीरिया को बाधित करते हैं। रीज़ ने सोचा कि क्या नाइट्रोजन भी आंत में सीमित संसाधन था।

उसने आंत माइक्रोबायम में नाइट्रोजन के स्तर को मापने का फैसला किया। चूंकि आंत रोगाणु जीवित रहते हैं, जिसका मतलब मल नमूने एकत्र करना था। प्रिंसटन यूनिवर्सिटी में सहयोगियों, विशेष रूप से रॉब प्रिंगल की मदद से, रीज़ ने केन्या से जंगली ज़ेबरा, जिराफ और हाथियों सहित 30 के विभिन्न प्रकार के स्तनधारियों से मल प्राप्त करने में कामयाब रहे; न्यू जर्सी से घरेलू भेड़, मवेशी, और घोड़े; और उत्तरी कैरोलिना से मनुष्यों।

उसने नमूने को जलाया और सूक्ष्मजीवों के लिए उपलब्ध नाइट्रोजन और कार्बन परमाणुओं की संख्या की गणना की।

"बैक्टीरिया व्यक्तिगत जीव हैं, बस पाने की कोशिश कर रहे हैं- और वहां जाने के लिए केवल इतना ही भोजन है।"

रीज़ ने पाया कि मानव आंत में सूक्ष्म जीवों में प्रत्येक दस कार्बन परमाणुओं के लिए केवल एक नाइट्रोजन परमाणु का औसत होता है, जबकि अधिकांश मुक्त जीवित सूक्ष्म जीव प्रत्येक चार कार्बन के लिए एक नाइट्रोजन से बना आहार का आनंद लेते हैं।

यह सत्यापित करने के लिए कि नाइट्रोजन के स्तर वास्तव में माइक्रोबायम को चेक में रख सकते हैं, रीज़ ने चूहों को प्रोटीन में समृद्ध आहार भी खिलाया, जिसमें स्वाभाविक रूप से बहुत सारे नाइट्रोजन होते हैं। जब उसने प्रोटीन की मात्रा में वृद्धि की, तो चूहों के आंत में बैक्टीरिया की संख्या दस गुना बढ़ गई।

बस पाने की कोशिश कर रहा है

और क्या, जब उसने चूहों के खून की धारा में नाइट्रोजन इंजेक्शन दिया, तो उस नाइट्रोजन में से कुछ आंत बैक्टीरिया में समाप्त हो गए, यह सुझाव देते हुए कि मेजबान सूक्ष्म जीवों को भूख से बचाने के लिए अपने आंत को अस्तर में डालने वाली कोशिकाओं के माध्यम से नाइट्रोजन को छिड़क सकता है। निष्कर्ष सामने आते हैं प्रकृति माइक्रोबायोलॉजी.

डेविड कहते हैं, "हमारे निष्कर्ष इस विचार का समर्थन करते हैं कि हमने नाइट्रोजन के लिए भूख से बचकर हमारे बैक्टीरिया को पट्टा पर रखने के लिए एक तरीका विकसित किया है।" "यह भी बताता है कि क्यों पश्चिमी आहार हमारे लिए बुरा हो सकता है। जब लोग बहुत अधिक प्रोटीन खाते हैं, तो यह छोटी आंत में उस नाइट्रोजन को लेने की मेजबान की क्षमता को तैरता है, और इसमें से अधिकतर हमारे आंतों के समुदायों को नियंत्रित करने की हमारी क्षमता को समाप्त करते हुए बड़ी आंतों के लिए अपना रास्ता बनाते हैं। "

स्थिति पारिस्थितिकीविदों को यूट्रोफिकेशन कहने के समान है, एक ऐसी घटना जिसके कारण उर्वरक तालाबों या झीलों में बंद हो जाता है, पानी के नाइट्रोजन या फॉस्फोरस सांद्रता को बढ़ाता है और शैवाल की अत्यधिक वृद्धि को उत्तेजित करता है, या अल्गल खिलता है।

"यह कल्पना करना आसान हो सकता है कि प्रकृति के अन्य हिस्सों की तुलना में आंत कम दांत और पंजे में लाल है, क्योंकि माइक्रोबोटा इंसानों के लिए इतना फायदेमंद हो सकता है," रीज़ कहते हैं, हार्वर्ड सोसाइटी ऑफ फेलोस में जूनियर साथी कौन है । "लेकिन बैक्टीरिया व्यक्तिगत जीव हैं, बस पाने की कोशिश कर रहे हैं- और वहां जाने के लिए केवल इतना ही भोजन है।"

सही संख्या क्या है?

यदि सिद्धांत यह मानता है कि मानव मेजबान हमारे माइक्रोबियल अंडरलिंग्स का नियंत्रण खो रहे हैं, तो ऐसा लगता है कि माइक्रोसॉफ्ट की पूरी आबादी को खत्म करने के लिए एंटीबायोटिक्स का उपयोग करना उन मालिकों को दिखाने का एक शानदार तरीका होगा जो मालिक हैं। लेकिन रीज़ और डेविड द्वारा एक और अध्ययन से संकेत मिलता है कि रणनीति की सलाह दी जाएगी।

टीम ने 10 चूहों को मौखिक एंटीबायोटिक दवाओं के पांच दिन के इलाज के लिए दिया और दैनिक मल के नमूने का विश्लेषण किया। जून में प्रकाशित उनके निष्कर्ष eLife, ने दिखाया कि ऊर्जा सूक्ष्मजीवों के कई स्रोतों पर भरोसा करते हैं जैसे कि रसायनों नाइट्रेट या सल्फेट-जैसे ही सूक्ष्मजीव समाप्त हो गए थे।

"हमें वास्तव में यह समझ में नहीं आता है कि आंत में बैक्टीरिया की 'सही' संख्या क्या है। निश्चित रूप से शून्य बहुत कम है, और केवल बैक्टीरिया से भरा होना बहुत अधिक होगा। "

एंटीबायोटिक कोर्स खत्म होने के कुछ ही समय बाद, चूहों के आंत में रासायनिक वातावरण स्थिति में लौट आया, और सूक्ष्मजीव फिर से बढ़ने लगे।

"हमें वास्तव में यह समझ में नहीं आता है कि आंत में बैक्टीरिया की 'सही' संख्या क्या है," रीज़ कहते हैं। "निश्चित रूप से शून्य बहुत कम है, और केवल बैक्टीरिया से भरा होना बहुत अधिक होगा।"

डेविड ने एक चेतावनी दी है कि एंटीबायोटिक दवाओं से निकलने वाले आंत बैक्टीरिया की एक हजार से अधिक प्रजातियां कभी वापस नहीं आतीं। अपने प्रयोगों में, उनकी टीम ने पाया कि चूहों की घंटी में वापस आने के लिए उन सूक्ष्म जीवों का एकमात्र तरीका चूहों को सामान्य रूप से जो करना है, वह एक-दूसरे के मल को खा रहा है। "लोग शायद ऐसा नहीं करना चाहते हैं," वे कहते हैं।

कई अध्ययनों से पता चला है कि एंटीबायोटिक उपचार के बाद, यदि वर्षों से नहीं, तो लोगों के सूक्ष्मजीवों को महीनों के लिए बदला जा सकता है। वह परिवर्तन रोगजनकों के लिए अनुकूल प्रजनन स्थल बना सकता है।

डेविड कहते हैं, "आम तौर पर, रोगजनकों को आंतों का उपनिवेश करने में कठिनाई होती है।" "जीवित रहने के लिए उन्हें मारने के लिए कई अन्य बैक्टीरिया हैं। लेकिन अगर हम अचानक संसाधनों के लिए माइक्रोबियल प्रतियोगिता को दूर करते हैं, तो हम नियंत्रण खो देते हैं, और खराब बैक्टीरिया जो खराब बीमारियों का कारण बनता है सी। संकटमय कोलाइटिस का एक स्पष्ट मार्ग है। "

डेविड और उनकी टीम जांच कर रही हैं कि प्रीबायोटिक्स और प्रोबायोटिक्स समेत हमारे खाद्य विकल्प कैसे-हमारे माइक्रोबायम और अंततः, हमारे स्वास्थ्य के साथ हमारे संबंध बनाए रख सकते हैं।

रीज़ कहते हैं, "विकासवादी इतिहास से अधिक, हमारे शरीर को यह सब पता लगाने का मौका था, और माइक्रोबायोटा को जांच में रखने के लिए सिस्टम तैयार करना था।" "लेकिन आधुनिक युग में रहने वाले शोधकर्ताओं के रूप में, मुझे लगता है कि हम अभी भी मूल्य के बीच में क्या सही है, और हमें वहां कैसे रखा जाए, इस पर एक संभाल पाने की कोशिश कर रहे हैं।"

नेशनल साइंस फाउंडेशन, हार्टवेल फाउंडेशन, अल्फ्रेड पी। स्लोन फाउंडेशन, सिरल विद्वान कार्यक्रम, यूरोपीय अनुसंधान परिषद, और ऑस्ट्रियन साइंस फंड ने काम का समर्थन किया।

स्रोत: ड्यूक विश्वविद्यालय

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