Международная группа учёных выяснила, что горожане по сравнению с жителями села и современными охотниками-собирателями значительно потеряли способность перерабатывать клетчатку. В этом убеждают данные о составе их кишечного микробиома.
Целлюлоза — главная составляющая стенок клеток растений и растительных волокон в продуктах питания.
Её сложно усваивать. Животные, которым удаётся получать много калорий из растительной пищи, обладают специализированным пищеварительным трактом, где обитают множество симбиотических бактерий. У людей подобной системы нет, но есть бактерии, которые помогают перерабатывать растения.
Ученые из университетов Бен-Гуриона в Негеве (Израиль), Дюссельдорфского (Германия), Ньюкаслского (Великобритания) и других организаций проанализировали около двух тысяч образцов экскрементов, как древних, оставленных людьми более тысячи лет назад, так и современных, от приматов и человека. В результате удалось идентифицировать 25 геномов бактерий жвачных животных и еще 22 людей. Анализ показал наличие у последних четырех групп видов микроорганизмов, способных переваривать целлюлозу.
В микробиоме кишечника человека нашли новые виды руминококков. Доктор Руминококкс праймациенс, Доктор Руминококкс гоминиценс и Доктор Руминококкс руминиченс. Все виды могут разлагать целлюлозу и встречаются у приматов (как человекаобразных, так и других), в древних сообществах людей и современных охотников-собирателей.
Разновидность бактерий менялась в зависимости от питания человека. У приматов частота этих штаммов составляла 30-40 процентов, что похоже на данные древних фекалий человека. Ученые установили, что у современных охотников-собирателей и сельских жителей около 20 процентов видов бактерий способны перерабатывать растительные волокна от общей численности микробиома. В развитых городах этот показатель меньше пяти процентов.
Вывод таков: чем больше клетчатки получала культура в питании, тем разнообразнее был микробиом, способный ее перерабатывать. Чем сильнее человек привязан к городским условиям жизни, тем меньше видов бактерий у него было для переработки целлюлозы.
Похоже, такой кишечный микробиом нам достался как от дальних предков-приматов, так и от домашних травоядных, например, коров.
Эволюционный анализ показал, что штаммы, скорее всего, появились в кишечнике жвачных животных, а потом попали к людям, возможно, при одомашнивании.
Работа опубликована в журнале Science.