- 10 แบคทีเรียที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์
- Bifidobacterium animalis
- โปรไบโอติกคืออะไร?
- แบคทีเรีย "ดี" กลายเป็น "ตัวร้าย" ได้อย่างไร?
- อ้างอิง
แบคทีเรียที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์บางชนิดได้แก่ Escherichia coli, E. coli, Bacteroides fragilices, Lactobacillus acidophilus เป็นต้น แบคทีเรียเป็นสิ่งมีชีวิตโปรคาริโอตด้วยกล้องจุลทรรศน์ที่แพร่หลายและมีจำนวนมาก เราพบว่ามีขนาดและรูปร่างแตกต่างกัน
เกี่ยวกับความสัมพันธ์ของพวกเขากับมนุษย์สิ่งเหล่านี้สามารถนำมาซึ่งผลในเชิงบวกเชิงลบหรือเป็นกลางขึ้นอยู่กับสายพันธุ์และเงื่อนไขทางชีวภาพและสิ่งที่ไม่เหมาะสมของสิ่งแวดล้อมที่พวกมันพัฒนาขึ้น
ที่มา: pixabay.com
มนุษย์มีวิวัฒนาการร่วมกันเป็นเวลาหลายล้านปีด้วยจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในและภายนอกร่างกายของเราและนั่นก็ส่งผลที่สำคัญ
แบคทีเรียหลายชนิดมีผลดีต่อเราซึ่งทำหน้าที่เป็นเจ้าภาพ ในจำนวนนี้เรามีความต้านทานต่อแบคทีเรียที่รุนแรงการย่อยอาหารการบำรุงรักษา pH ที่เหมาะสมการผลิตสารยับยั้งเช่นยาปฏิชีวนะและประโยชน์อื่น ๆ
ความไม่สมดุลของจุลินทรีย์ในจุลินทรีย์ของมนุษย์เชื่อมโยงกับสภาวะต่างๆเช่นการอักเสบเส้นโลหิตตีบเบาหวานโรคภูมิแพ้โรคอ้วนโรคหอบหืดและแม้แต่มะเร็งและออทิสติก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทราบถึงสภาพที่ "แข็งแรง" ของสิ่งมีชีวิตนี้มีความหลากหลายและมากมาย
ในบทความนี้เราจะพูดถึงแบคทีเรีย 10 ชนิดที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์โดยอธิบายและเน้นถึงบทบาทของพวกมันในความเป็นอยู่ที่ดีของเรา
10 แบคทีเรียที่มีประโยชน์ต่อมนุษย์
เมื่อเราได้ยินคำว่า "แบคทีเรีย" แทบจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะเชื่อมโยงกับแนวคิดเชิงลบ เรามักจะเชื่อมโยงแบคทีเรียกับโรคภัยพิบัติทันที
เราพยายามรักษาร่างกายและสภาพแวดล้อมของเราให้ "ปราศจากแบคทีเรีย" และจุลินทรีย์อื่น ๆ โดยใช้สารต้านแบคทีเรียและผงซักฟอกอยู่ตลอดเวลาเพื่อรักษาสุขภาพของเราให้อยู่ในสภาวะที่เหมาะสม
อย่างไรก็ตามต้องแก้ไขภาพลบของแบคทีเรียนี้ แม้ว่าจะเป็นเรื่องจริงที่แบคทีเรียหลายชนิดเป็นสาเหตุของโรคหลายชนิด แต่แบคทีเรียอื่น ๆ ก็ก่อให้เกิดประโยชน์มหาศาลต่อสุขภาพของเราซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ
นักวิจัยได้ประมาณสัดส่วนของแบคทีเรียในร่างกายของเราและพบว่ามีจำนวนมาก: สำหรับแต่ละเซลล์เรามีแบคทีเรียประมาณ 10 ชนิด ซึ่งหมายความว่าในเชิงปริมาณเรามีแบคทีเรียมากกว่ามนุษย์
ในแง่ของมวลแบคทีเรียเป็นตัวแทนของส่วนเล็กน้อย อย่างไรก็ตามในแง่ของยีนในฐานะสิ่งมีชีวิตเรามียีนแบคทีเรีย 99% และยีนของมนุษย์เพียง 1% นั่นคือเหตุผลที่แบคทีเรียมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในแง่มุมต่างๆของชีวิตเรารวมถึงการย่อยอาหารภูมิคุ้มกันและการป้องกันโรค
จำนวนแบคทีเรียทางดาราศาสตร์นี้ทำให้ยากที่จะเลือกเพียง 10 ตัว แต่เราจะวิเคราะห์วรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุด:
Escherichia coli
Escherichia coli ที่มา: NIAID ผ่าน Wikimedia Commons
ภายในห้องปฏิบัติการชีววิทยา - และในความรู้ยอดนิยมอีโคไลมีสถานที่สำคัญเป็นสิ่งมีชีวิตที่รู้จักกันดีที่สุดในโลก ไม่เพียง แต่จะมีประโยชน์ในฐานะแบบจำลองการวิจัยทางอณูชีววิทยาและพันธุศาสตร์เท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์ในร่างกายของเราอีกด้วย
การปรากฏตัวของ E. coli เชื่อมโยงกับการผลิตวิตามินเคและวิตามินบี 12 ซึ่งเป็นข้อกำหนดที่สำคัญมากสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม นอกจากนี้ยังใช้ออกซิเจนจากลำไส้รักษาสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับเพื่อนที่ไม่ใช้ออกซิเจน สุดท้ายนี้สามารถแข่งขันได้โดยไม่รวมจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค
Eubacterium
สกุล Eubacterium เช่น E. coli เป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารของเรา มีส่วนช่วยในการผลิตวิตามินเควิตามินบี 12 โฟเลตและไบโอติน แบคทีเรียจำพวกอื่น ๆ ก็เป็นผู้ผลิตสารประกอบวิตามินเหล่านี้ที่สำคัญเช่นกัน
Bacterioids
Bacteroides ประกอบด้วยเชื้อแบคทีเรียสายพันธุ์ที่ใหญ่ที่สุดชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการวิวัฒนาการ สายพันธุ์เหล่านี้มีลักษณะเป็นแท่งที่มีการเผาผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจนไม่สร้างสปอร์และตอบสนองต่อคราบแกรมในทางลบ
แบคทีเรียเหล่านี้เริ่มเป็นส่วนหนึ่งของไมโครไบโอต้าของเราตั้งแต่ช่วงแรก ๆ ในชีวิตของเราเนื่องจากเชื้อเหล่านี้ถ่ายทอดทางช่องคลอดระหว่างการคลอดบุตรจากแม่สู่ลูก
พวกมันถูกพบว่าอาศัยอยู่ตามปกติของระบบทางเดินอาหาร Bacteroides มีความสามารถในการหมักคาร์โบไฮเดรตทำให้เกิดกรดไขมันที่ระเหยได้หลากหลายชนิดซึ่งโฮสต์สามารถดูดซับและใช้เป็นพลังงานได้
จากการศึกษาพบว่าสัตว์ที่ไม่มีแบคทีเรียในระบบทางเดินอาหารต้องการพลังงานเพิ่มขึ้น 30% เนื่องจากไม่มีจุลินทรีย์เหล่านี้ที่ช่วยในการสร้างสารประกอบที่ดูดซึมได้
การตั้งรกรากโดย Bacteroides เช่น Bacteroides fragilices ยังพบว่ามีความสำคัญต่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
แลคโตบาซิลลัส
แลคโตบาซิลลัส acidophilus
มีมากกว่า 80 ชนิดที่อยู่ในแบคทีเรียสกุลนี้ สกุลนี้เป็นตัวแทนที่สำคัญของไฟลัม Firmicutes โดยเฉพาะสายพันธุ์ L. acidophilus เป็นผู้อาศัยร่วมกันในลำไส้ของเราและช่วยในการย่อยอาหาร
อันเป็นผลมาจากการเผาผลาญทำให้เกิดกรดแลคติกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ช่วยให้ทางเดินอาหารปราศจากจุลินทรีย์ที่ทำให้เกิดโรค
นอกจากนี้ยังช่วยในการย่อยคาร์โบไฮเดรตที่ย่อยไม่ได้ (เซลลูโลสเปปติน ฯลฯ ) และเป็นแหล่งพลังงานสำคัญในลำไส้ใหญ่
แบคทีเรียนี้มีอยู่ในอาหารหมักเช่นโยเกิร์ตและใช้เป็นโปรไบโอติก หัวข้อนี้จะกล่าวถึงในภายหลัง การบริโภคสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วยที่แพ้แลคโตสเนื่องจากช่วยในการย่อยคาร์โบไฮเดรตนี้
สกุลนี้ยังพบได้ในเยื่อบุช่องคลอดช่วยรักษา pH ที่เป็นกรด ความเป็นกรดช่วยป้องกันเชื้อโรคเช่นเชื้อรา Candida
Staphylococcus
Staphylococcus epidermidis
ไมโครไบโอต้าของผิวหนังมีส่วนช่วยอย่างมากต่อสุขภาพของโฮสต์และช่วยป้องกันการติดเชื้อที่อาจเกิดขึ้นได้ในวงกว้าง วิธีหนึ่งที่ทำได้คือการผลิตแบคเทอริโอซินสารต้านจุลชีพที่สังเคราะห์โดยไรโบโซมของแบคทีเรีย
Bacteriocins เป็นเปปไทด์ที่มีความเสถียรต่อความร้อนซึ่งสามารถมีจุลินทรีย์หลายชนิดฆ่าสเปกตรัมได้
ความไม่สมดุลขององค์ประกอบของจุลินทรีย์ในผิวหนังเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของโรคเช่นโรคสะเก็ดเงินผิวหนังอักเสบและสิว
แบคทีเรียในสกุล Staphylococcus เป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในผิวหนัง แม้ว่าบางกลุ่มอาจก่อให้เกิดโรคได้ แต่กลุ่มเฉพาะก็เป็นส่วนหนึ่งของจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์และช่วยในการผลิตสารต้านจุลชีพเช่น S. gallinarum, S. epidermidis และ S. hominis
อีกตัวอย่างหนึ่งคือ S. lugdunensis แบคทีเรียชนิดนี้ถูกแยกออกจากโพรงจมูกและนำไปสู่การค้นพบยาปฏิชีวนะชนิดใหม่ ดังนั้นการศึกษาแบคทีเรียที่มีประโยชน์สามารถนำไปสู่ความก้าวหน้าของยา
เชื่อแป็คที่เรียรูปทรงกลม
แบคทีเรียในสกุล Streptococccus มักเกี่ยวข้องกับโรค แต่สายพันธุ์ S. thermophilus เป็นจุลินทรีย์ที่มีประโยชน์
แบคทีเรียนี้ไม่มีความสามารถในการเคลื่อนย้าย แต่จะหมัก ตามชื่อของมันมีความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิที่สูง
เกี่ยวกับการเผาผลาญอาจเป็นแบบแอโรบิคหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจนขึ้นอยู่กับบริบท มันตั้งอยู่ในลำไส้เล็กซึ่งมันเริ่มหมัก การมีอยู่ในระบบทางเดินอาหารช่วยในการย่อยคาร์โบไฮเดรตเชิงซ้อน
ไบฟิโดแบคทีเรีย
แบคทีเรียสกุลนี้มีอยู่ตามธรรมชาติในระบบทางเดินอาหารของเรา ดูเหมือนว่าจะมีความสำคัญในทารกโดยพบได้บ่อยในเด็กที่ได้รับนมแม่
มีส่วนช่วยในการย่อยอาหารช่วยย่อยสลายสารประกอบที่ไม่ดูดซึมได้ง่ายเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ย่อยง่าย นอกจากนี้ยังป้องกันการเกิดอาการท้องร่วงและท้องผูก
ผลพลอยได้อย่างหนึ่งจากกิจกรรมการเผาผลาญของ Bifidobacteria คือการสะสมของก๊าซในลำไส้
แบคทีเรียชนิดนี้ยังแสดงผลในเชิงบวกในการควบคุมระบบภูมิคุ้มกันโดยปรับการแสดงออกของอิมมูโนโกลบูลิน IgG
บาซิลลัส
โดยปกติแล้วสายพันธุ์ Bacillus coagulans จะรับประทานในอาหารเสริมต่างๆและพบว่ามีผลดีต่อพยาธิสภาพของระบบทางเดินอาหารเช่นอาการท้องร่วง
Lactococcus
แบคทีเรียสกุลนี้พบในปริมาณที่เกี่ยวข้องในผลิตภัณฑ์นมหมัก มีประโยชน์ต่อร่างกายเนื่องจากดูเหมือนว่าจะใช้ในการรักษาโรคภูมิแพ้และโรคอักเสบ
Faecalibacterium
เช่นเดียวกับแบคทีเรียส่วนใหญ่ที่อธิบายไว้สกุลนี้ตั้งอยู่ในระบบทางเดินอาหาร
การลดลงของ Faecalibacterium prausnitzii น่าจะเกี่ยวข้องกับกลุ่มของโรคเช่นโรคลำไส้ นอกจากนี้แบคทีเรียยังมีคุณสมบัติในการต้านการอักเสบ
Bifidobacterium animalis
Bifidobacterium animalis เป็นสายพันธุ์ที่มีประโยชน์ของแบคทีเรียโปรไบโอติกที่อาศัยอยู่ในระบบทางเดินอาหารของมนุษย์ตามธรรมชาติ ถือเป็นโปรไบโอติกเพราะให้ผลประโยชน์ต่อมนุษย์
เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการย่อยอาหารที่ดี จุลินทรีย์นี้อาศัยอยู่ในลำไส้ใหญ่ที่ซึ่งมันแย่งอาหาร
ลูเมนในลำไส้กระเพาะอาหารลำไส้ใหญ่และลำไส้เป็นอาณานิคมโดยจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในลำไส้ ดังนั้นเมื่อเสริมด้วยโปรไบโอติกจึงจำเป็นต้องรับประทานในปริมาณที่เพียงพอเพื่อให้สามารถแข่งขันกับแบคทีเรียที่อาจทำให้เกิดโรคหรือการติดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ
แบคทีเรียโพรไบโอติกบางชนิดตั้งรกรากอยู่ตามผนังลูเมนในขณะที่แบคทีเรียชนิดอื่น ๆ เช่น Bifidobacterium animalis มีผลของโปรไบโอติกเมื่อเคลื่อนที่ผ่านระบบย่อยอาหาร
Bifidobacterium animalis ใช้กระบวนการหมักเพื่อเปลี่ยนคาร์โบไฮเดรตให้เป็นสารประกอบทางเคมีเช่นกรดแลคติกและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ซึ่งอนุญาตให้มีการครอบงำเฉพาะโปรไบโอติกในบริเวณลำไส้ทั้งหมด
โปรไบโอติกคืออะไร?
เป็นไปไม่ได้ที่จะพูดถึงแบคทีเรียที่เป็นประโยชน์หรือ "เป็นมิตร" โดยไม่ได้ชี้แจงว่าโปรไบโอติกคืออะไรเนื่องจากเป็นคำที่ได้รับความนิยมอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
ตามที่องค์การอนามัยโลก (หรือ WHO ย่อมาจากภาษาอังกฤษ) โปรไบโอติกเป็นจุลินทรีย์ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแบคทีเรียซึ่งการมีอยู่ในปริมาณที่เหมาะสมส่งผลให้เกิดประโยชน์ต่อโฮสต์ซึ่งเป็นคำพ้องความหมายที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการอ้างถึงแบคทีเรียที่ดี
แม้ว่าการใช้งานจะเพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณ แต่การใช้ก็ย้อนหลังไปหลายศตวรรษโดยที่นมหมักถูกใช้เป็นยาสามัญประจำบ้านสำหรับการรักษาโรคแบคทีเรียบางชนิด แท้จริงแล้วมีการสังเกตว่าการบริโภคทำให้เกิดผลดีต่อผู้ป่วย
โปรไบโอติกในปัจจุบันเป็นมากกว่าผลิตภัณฑ์นม พวกเขามาในการนำเสนอที่แตกต่างกันตั้งแต่แคปซูลแท็บเล็ตผงและอื่น ๆ ซึ่งสามารถรวมไว้ในเครื่องดื่มและอาหารอื่น ๆ
ทำไมโปรไบโอติกถึงดี? สิ่งเหล่านี้ช่วยควบคุมการติดเชื้อที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากแบคทีเรีย "ดี" แข่งขันกับ "ไม่ดี" และสุดท้ายแทนที่พวกมัน นอกจากนี้ยังช่วยฟื้นฟูจุลินทรีย์ที่แข็งแรงของโฮสต์หลังจากรับประทานยาปฏิชีวนะที่ฆ่ามัน
แบคทีเรีย "ดี" กลายเป็น "ตัวร้าย" ได้อย่างไร?
ดังที่เราเห็นมีแบคทีเรียหลายชนิดที่อยู่ร่วมกันในความสัมพันธ์ระหว่างกันหรือใกล้เคียงกับมนุษย์โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายใด ๆ
อย่างไรก็ตามจุลินทรีย์เหล่านี้บางส่วนมี "ญาติ" ที่ขึ้นชื่อเรื่องความสามารถในการก่อให้เกิดโรคร้ายแรงในมนุษย์ หลายครั้งเราพบว่าสายพันธุ์หนึ่งมีประโยชน์และอีกสายพันธุ์หนึ่งที่สร้างความเสียหายทำไมถึงแตกต่างกันมาก?
ตัวอย่างคลาสสิกคือ Escherichia coli ซึ่งมักพบในลำไส้ของมนุษย์ มีสายพันธุ์ที่ทำให้เกิดโรคบางชนิดของจุลินทรีย์นี้ที่เป็นสาเหตุของโรคที่หลากหลายตั้งแต่อาการท้องร่วงธรรมดาไปจนถึงกลุ่มอาการเม็ดเลือดแดงที่อาจทำให้ผู้ป่วยเสียชีวิตได้
ในกรณีส่วนใหญ่ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสายพันธุ์ที่เป็นประโยชน์กับสายพันธุ์อื่นที่ทำให้เกิดโรคหรือเป็นอันตรายถึงชีวิตคือ - น่าประหลาดใจ - ในยีนเพียงไม่กี่ยีนที่พบในองค์ประกอบเคลื่อนที่เช่นพลาสมิดทรานสโพซอนหรือเฟสที่รวมอยู่ในจีโนม
อ้างอิง
- Blount ZD (2015). ศักยภาพที่ยังไม่หมดไปของ E. coli eLife, 4, e05826
- Cabello, RR (2007). จุลชีววิทยาของมนุษย์และปรสิตวิทยา ฐานสาเหตุของโรคติดเชื้อและปรสิต Pan American Medical Ed
- คัลลิมอร์, ดร. (2010). แผนที่ที่ใช้งานได้จริงสำหรับการระบุแบคทีเรีย CRC Press.
- ไมโครไบโอตาในผิวหนังของมนุษย์เป็นแหล่งที่อุดมไปด้วย Staphylococci ที่สร้างแบคทีเรียซึ่งฆ่าเชื้อโรคในมนุษย์
- โอลิวาส, อี. (2544). คู่มือปฏิบัติการจุลชีววิทยาเบื้องต้น. โครงการฝึกกีฬา. UACJ
- Tortora, GJ, Funke, BR, & Case, CL (2007). จุลชีววิทยาเบื้องต้น. Panamerican Medical Ed.
- Troy, EB, & Kasper, DL (2010). ผลประโยชน์ของ Bacteroides fragilis polysaccharides ต่อระบบภูมิคุ้มกัน Frontiers in bioscience (Landmark edition), 15, 25–34
- เว็กซ์เลอร์ HM (2007). Bacteroides: สิ่งที่ดีความเลวและสิ่งที่สำคัญ Clinical microbiology reviews, 20 (4), 593–621.