Изучение взаимодействия бактерий с другими организмами – один из основных разделов микробиологии. Благодаря получению и освоению знаний об этом взаимодействии человек может определить границы влияния бактерий на окружающую среду, соответственно, и на безопасность человеческого сообщества. Симбиоз, характерный для клубеньковых бактерий, разнообразные бактериальные эндосимбиозы и экзосимбиозы – все эти процессы являются неотъемлемой частью окружающего человека органического мира и принципиально влияют на состояние объектов неорганической природы.
Виды взаимодействий
Микробиология дает несколько классификаций бактериальных симбиозов:
- По входящим компонентам (макро- и микросимбиоз).
- По расположению компонентов друг относительно друга: эндосимбиоз (внутриорганизменный) и экзосимбиоз (внешнее расположение взаимодействующих организмов).
- По характеру взаимоотношений, в которые вступают организмы (взаимовыгодный муталистический, подавляющий паразитизм, безразличный нейтрализм).
- По зависимости друг от друга (облигатный – партнеры не могут существовать вне симбиоза, факультативный – каждый симбионт может жить отдельной жизнью).
Отдельным порядком стоит комменсализм. Это такая связь между бактерией и другим организмом, при которой один из участников получает выгоду, а другой безразличен к установленной связи и к ее продуктам.
Указанные свойства симбиозов нельзя назвать стабильной характеристикой, поскольку при определенных условиях вид совместного сожительства может меняться. Так, муталистическое сожительство может перейти в паразитизм или в нейтрализм и наоборот.
Врачи отмечают, что симбиоз бактерий в организме человека играет ключевую роль в поддержании здоровья. Микробиом, состоящий из триллионов микроорганизмов, помогает в переваривании пищи, синтезе витаминов и защите от патогенных бактерий. Специалисты подчеркивают важность сбалансированного питания, богатого клетчаткой, чтобы поддерживать разнообразие микрофлоры. Пробиотики и пребиотики, содержащиеся в ферментированных продуктах, таких как йогурт и квашеная капуста, способствуют укреплению полезных бактерий. Врачи также предупреждают о вреде избыточного употребления антибиотиков, которые могут нарушить баланс микробиома. Поддержание здорового симбиоза бактерий — это залог крепкого иммунитета и общего благополучия.
Растения и бактерии
Совместное существование растений и бактерий представлено практически всеми видами симбиозов. Один из самых распространенных – факультативное сожительство азотфиксирующих микроорганизмов и бобовых растений.
Представители семейства азотфиксирующих бактерий Rhizobiaceae образуют на корнях бобовых растений так называемые корневые клубеньки, в которых атмосферный азот преобразуется в органические азотсодержащие соединения. Благодаря деятельности азотфиксирующих микроорганизмов ризосфера (почва вокруг корней бобовых растений) насыщается азотсодержащей органикой. Кроме того, сами бобовые растения (например, горох) потребляют продукты жизнедеятельности азотфиксирующих бактерий.
Вследствие высокого содержания органического азота в бобовых, горох, фасоль и другие продукты этой группы рекомендуются для употребления при заболеваниях кишечника и для профилактики онкологических заболеваний системы пищеварения.
Горох, богатый растительным белком, является незаменимым диетическим продуктом в тех случаях, когда пациентам не рекомендуется употреблять в пищу продукты, содержащие белок животного происхождения.Также горох улучшает обмен веществ, нормализует уровень сахара в крови, улучшает работу почек и печени.
Изучив механизм взаимодействия клубеньковых бактерий, человек определил природу полезных свойств гороха и других бобовых, и сегодня все полезные продукты данного симбиоза могут быть произведены синтетическим путем в фармацевтических и промышленных лабораториях.
Взаимодействие с человеком
Человек постоянно живет в содружестве с многочисленным бактериальным сообществом, представленным нескольким десятком основных семейств. Отсутствуют микробы только в крови и лимфе. Все остальные органы и ткани, так или иначе, вступают в контакт либо с самими бактериями, либо с продуктами их жизнедеятельности.
Симбиоз бактерий в нашем организме вызывает все больше интереса и обсуждений среди ученых и простых людей. Многие утверждают, что здоровье человека напрямую зависит от состояния микробиома — совокупности бактерий, обитающих в кишечнике. Исследования показывают, что эти микроорганизмы играют ключевую роль в пищеварении, иммунной системе и даже в настроении. Люди делятся опытом, как изменение рациона, включая пробиотики и пребиотики, помогло им улучшить самочувствие и повысить уровень энергии. Некоторые отмечают, что отказ от антибиотиков и переход на более натуральные продукты способствовали восстановлению баланса микрофлоры. Важно помнить, что каждый организм уникален, и то, что подходит одному, может не подойти другому. Тем не менее, осознанный подход к питанию и внимательное отношение к своему микробиому могут стать залогом здоровья и долголетия.
Желудочно-кишечный тракт
ЖКТ населен симбионтами семейства Энтеробактерии (Enterobacteriaceae). Это самое многочисленное сообщество, которое включает в себя роды кишечных патогенных и условно патогенных микроорганизмов. Также в ЖКТ имеется большое количество представителей семейства Лактобацилл (Lactobacillus) – эти микроорганизмы создают кислотную среду, которая подавляет деятельность бактериальных и вирусных патогенов; также лактобактерии очищают кишечник от гнили.
Кожные покровы
Кожа человека населена микроорганизмами в не меньшей степени, нежели ЖКТ. На коже присутствуют стафилококки эпидермидис, коринеформные бактерии, протеи, пропионибактерии, псевдомонады, кишечные микробы и другие.
Активность микробов, которые населяют кожу, зависит от наличия многих подавляющих факторов, а также факторов, которые стимулируют развитие благоприятной среды для роста определенного вида бактерий. Как только такая среда создается, сразу в этом бактериальном сообществе начинает преобладать определенная бактериальная форма, что чаще всего сопровождается инфицированием кожных покровов. При нормальных условиях, когда одна группа сдерживает другую, подобное взаимодействие является естественным биологическим щитом.
Ротовая полость
Во рту также установлено наличие бактериального симбиоза, который регулирует внутреннюю среду ротовой полости и не дает возможности активизироваться патогенной микрофлоре, тем самым защищая ткани самой ротовой полости и верхних дыхательных путей от инфекционных заражений.
Такое взаимодействие и фактическая работа бактериального сообщества по защите человека от патогенов являются универсальным саморегулирующим природным механизмом, который очень аккуратно и оперативно реагирует на все изменения внутри самого организма и в окружающей среде. Поддержание этой естественной защиты является одним из основных аспектов охраны здоровья.
Симбиоз грибов и синезеленых водорослей
Одними из самых ярких симбиозов бактерий и грибов являются примеры сожительства синезеленых водорослей (цианобактерий) и грибов. Такой симбиоз имеет форму хорошо известного лишайника.
Тело гриба является защитным корпусом для бактериального сообщества синезеленых водорослей. Оно обеспечивает защиту от высыхания и осуществляет регулярную поставку воды к бактериальным клеткам, а сами водоросли, которые являются фотосинтезирующими организмами, обеспечивают гриб органическими веществами, необходимыми ему для питания.
Такое взаимовыгодное сотрудничество синезеленых водорослей и грибов позволило лишайникам распространиться в самых сложных климатических условиях и стать одним из обязательных структурных элементов экосистем суровых районов Крайнего Севера.
Вопрос-ответ
Чем полезны бактерии-симбионты?
Бактерии-симбионты живут совместно с другими организмами и часто приносят им ощутимую пользу. Например, особые бактерии, живущие в утолщениях корней (в клубеньках) бобовых растений, из атмосферного воздуха усваивают азот, служащий растению удобрением.
Какую пользу приносит симбиоз бактериям?
Растения предоставляют бактериям место для обитания и доступ к углеводам, вырабатываемым в процессе фотосинтеза. Эти симбиотические отношения важны, поскольку способствуют обогащению почвы азотом, необходимым для роста растений.
Как бороться с бактериями в организме?
Антибиотики обычно излечивают бактериальные инфекции. Иногда они проходят сами по себе или могут быть вылечены без антибиотиков, но всегда лучше проконсультироваться с врачом, чтобы подобрать оптимальный способ лечения.
Советы
СОВЕТ №1
Регулярно включайте в свой рацион пробиотики, такие как йогурт, кефир и ферментированные продукты. Они способствуют поддержанию здоровой микрофлоры кишечника и помогают бактериям выполнять свои функции.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на пребиотики — пищевые волокна, которые служат питанием для полезных бактерий. Овощи, фрукты, бобовые и цельнозерновые продукты помогут улучшить баланс микрофлоры.
СОВЕТ №3
Старайтесь избегать излишнего употребления антибиотиков, так как они могут негативно повлиять на состав вашей микрофлоры. Если вам необходимо пройти курс антибиотиков, обсудите с врачом возможность приема пробиотиков для восстановления баланса.
СОВЕТ №4
Регулярно занимайтесь физической активностью. Умеренные физические нагрузки способствуют улучшению пищеварения и поддержанию здоровой микрофлоры, что в свою очередь положительно сказывается на общем состоянии здоровья.
