XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Микробиом человека представляет собой сложную экосистему микроорганизмов, обитающих в организме человека, в частности, коже, молочных железах, половых органах, легких, слизистых оболочках, биологических жидкостях, желчевыводящих путях и желудочно-кишечном тракте. Микробиота толстой кишки составляет 60% всей микробиоты организма. Выделяют три доминирующие группы микроорганизмов: Bacteroides, Ruminococcus, Prevotella. Бактерии, принадлежащие к родуBacteroides, хорошо расщепляют углеводы, в большом количестве синтезируют протеолитические ферменты и витамины. Некоторые бактерии рода Ruminococcus помогают клеткам кишечника усваивать полисахариды и снабжают организм фолиевой кислотой, а бактерии рода Prevotella, образующие слизь, обладают сахаролитическими свойствами и продуцируют протеазу. [9].

Почва, в свою очередь, является одной из наиболее благоприятных и постоянных сред обитания микроорганизмов. Количество их в 1 грамме почвы исчисляется миллионами и миллиардами клеток. Особенно высока их численность вблизи корневой системы растений. Почвенные микроорганизмы весьма разнообразны, к ним относятся такие представители, как бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли и простейшие. Микробы осуществляют очистку почв от органических и неорганических загрязнений и способствуют оздоровлению почв. Но при этом различные микроорганизмы образуют очень сильные токсины – яды, которые могут быть смертельно опасными для человека (грибы из рода Fusarium, Aspergillus, сине-зелёные водоросли — Cyanobacteria). [12].

Массовое разведение собак, появление стай бездомных животных, неряшливое отношение к помойкам приводит к накоплению в почвах, в том числе на детских площадках, патогенных и условно-патогенных микробов, токсинообразователей и аллергенов. Динамика численности микроорганизмов почвы подвержена резким колебаниям в зависимости от типа почвы, климатических условий, сезона года, генетического горизонта, характера растительного покрова и других факторов окружающей среды . Многообразна и многочисленна микрофлора почвы на глубине 10-20 см. Разделить почвенных обитателей можно на несколько групп. Одни постоянно пребывают в почве, другие, попадая в почву, способны существовать в ней длительное время, или практически сразу погибают.

Почвенные микроорганизмы играют ключевую роль в формировании микробиома человека, воздействуя на здоровье и физиологические функции. Их влияние можно разделить на несколько аспектов:

Передача микробов. Человек контактирует с почвой через сельскохозяйственные культуры, домашних животных и окружающую среду. Микроорганизмы из почвы могут попадать в микробиом кишечника, обеспечивая разнообразие микробных сообществ.

Иммунная система. Почвенные микроорганизмы могут воздействовать на иммунный ответ, снижая предрасположенность к аллергическим заболеваниям и аутоиммунным патологиям. Например, некоторые ферменты и метаболиты способствуют модуляции иммунной реакции.

Метаболизм. Микробы из почвы могут производить биологически активные вещества, такие как витамины и короткоцепочечные жирные кислоты, которые поддерживают здоровье кишечника и общее состояние организма.

Кросс-микробные взаимодействия. Сообщества микроорганизмов из почвы могут взаимодействовать с кишечными микробами, что ведет к комплексным метаболическим оценкам и усвоению питательных веществ.

Экологические факторы. Условия окружающей среды (плодородие, наличие загрязнителей) могут влиять на состав почвенной микробиоты и, соответственно, на микробиом человека.

Таким образом, связь между почвенными микроорганизмами и микробиомом человека представляет собой сложную экосистему, где взаимодействие с окружающей средой и питание играют важную роль в поддержании здоровья человека. Для дальнейшего изучения рекомендуется проводить эволюционные и клинические исследования, направленные на понимание этих взаимосвязей.

Литература

1. Благодатская Е.В., Семенов М.В., Якушев А.В. Активность и биомасса почвенных микроорганизмов в изменяющихся условиях окружающей среды. М.: КМК, 2016. 243 с.

2. Добровольская Т.Г., Звягинцев Д.Г., Чернов И.Ю., Головченко А.В., Зенова Г.М., Лысак Л.В., Манучарова Н.А., Марфенина О.Е., Полянская Л.М., Степанов А.Л., Умаров М.М. Роль микроорганизмов в экологических функциях почв // Почвоведение. 2015. № 9. С. 1087–1096. https://doi.org/10.7868/S0032180X15090038

3. Ершов, Ю. А. Биохимия человека : учебник для вузов / Ю. А. Ершов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2024. — 466 с. — (Высшее образование). — ISBN 978-5-534-07769-8. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/537214 (дата обращения: 07.12.2024).

4. Микробиология и вирусология : учебное пособие / составители О. Ю. Кузнецов [и др.]. — Иваново : Ивановский ГМУ, 2020. — 171 с. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/415262 (дата обращения: 05.12.2024). — Режим доступа: для авториз. пользователей.

5. Семенов М.В. Метабаркодинг и метагеномика в почвенно-экологических исследованиях: успехи, проблемы и возможности // Журнал общей биологии. 2019. Т. 80. № 6. С. 403–417.

6. Семенов М.В., Никитин Д.А., Степанов А.Л., Семенов В.М. Структура бактериальных и грибных сообществ ризосферного и внекорневого локусов серой лесной почвы // Почвоведение. 2019. № 3. С. 355–369. https://doi.org/10.1134/S0032180X19010131

7. Т. Харман: Эффект микробиома / Т. Харман, А. Уэйкфорд. Ресурс, 2017.- 227c. ISBN:978-5-9909578-0-0.

8. Фарниев А.Т. Почвенная микробиология: учебное пособие для вузов / А. Т. Фарниев, А. Х. Козырев, А. А. Сабанова. — Санкт-Петербуг: Лань, 2022.- 140с./ ил. — Текст: непосредственный. ISBN 978-5-507-44484-7

9. Чаплин, А. В., Ребриков, Д. В., Болдырева, М. Н. Микробиом человека // Вестник РГМУ. 2017. №2. С. 5–13. DOI: 10.24075/brsmu.2017-02-01:

10. Чернов Т.И., Железова А.Д. Динамика микробных сообществ почвы в различных диапазонах времени (обзор) // Почвоведение. 2020. № 5. С. 590–600. https://doi.org/10.31857/S0032180X20050044

11. Шергина, Н. Н. Биохимия микроорганизмов. Практический курс : практическое пособие для среднего профессионального образования / Н. Н. Шергина. — Москва : Издательство Юрайт, 2024 ; Сыктывкар : Издательство СГУ им. Питирима Сорокина. — 104 с. — (Профессиональное образование). — ISBN 978-5-534-19851-5 (Издательство Юрайт). — ISBN 978-5-87661-799-6 (Издательство СГУ им. Питирима Сорокина). — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/557239 (дата обращения: 07.12.2024).

12. Юницкий А. Э., Соловьёва Е. А., Зыль Н. С. Почва и почвенные микроорганизмы в биосфере ЭкоКосмоДома // Сборник материалов II международной научно-технической конференции «Безракетная индустриализация ближнего космоса: проблемы, идеи, проекты». 2019. №II. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/pochva-i-pochvennye-mikroorganizmy-v-biosfere-ekokosmodoma (дата обращения: 10.12.2024).