מיפוי מיקרוביומות ברחבי מערכת המזון כדי להחזיר את הבריאות

החוקרים מיפו כיצד חיידקים עומדים בבסיס מערכות מזון בריאות – וכיצד אנו יכולים להפסיק את ירידתם.

פורסם ב גבולות במדע, המפה של 'מיקרוביומות של מערכת מזון של מזון' מגלה כיצד שחקנים בכל שלב במערכת המזון יכולים לשחזר ולהגן על מיקרוביומות הולכות ומידלדלות כדי לסייע בהגברת הבריאות האנושית והפלנטרית.

כאשר מיקרוביומות מגוונות ומאוזנות, הם שומרים על המזון שלנו בטוח, מזין ובר קיימא, וכוכב הלכת שלנו בריא-אך איכות הרשתות הללו יורדת בכל המערכת. ניתן לראות זאת במעלה ההתנגדות האנטי -מיקרוביאלית (AMR), כישלונות יבולים, אובדן גיוון מיקרוביאלי באדמה, במים ובמעי האנושי והגברת קלקול המזון.

הכותבים אומרים כי הדבר נובע בחלקו משילוב של תזונה מעובדת מאוד המשבשות מיקרוביומות טבעיות, משבר האקלים, חקלאות אינטנסיבית, אנטיביוטיקה ושימוש בדשנים וזיהום.

מיקרובים מסבירים את הכל, החל מסיבה מדוע תותים נרקבים וכיצד סלמון מעובד חולה, ועד מדוע מזון מיוצר מקומי, מעובד באופן מינימלי ועשיר פרוביוטיקה טוב לבריאותנו. ירידה בבריאות המיקרוביאלית משתקפת בבריאותם של אנשים והופעת כוכב לכת באיכות המזון המתדלדלת וזמינות, ובעליית מחלות כרוניות לבעלי חיים וצמחים. "

ד"ר פאולה פרננדז-גומז, סופר ראשון ממרכז לחקר המזון Teagasc ומיקרוביומה APC אירלנד

כדי להתמודד עם זה, החוקרים מסתכלים יותר ויותר על הקהילות הנסתרות של חיידקים העומדים בבסיס מערכות אלה, כמו אלה שנמצאות בצמחים, בעלי חיים, אדמה, חקלאות, חקלאות חקלאית ועיבוד מזון. סקירה זו מחברת אותם למפה יחידה ומזהה היכן מתפרקים רשתות מיקרוביאליות. זה האיר במקום בו התערבויות ממוקדות כמו פרוביוטיקה, קונסורציה מיקרוביאלית או ביו -מדירות ביולוגיות עשויות להשפיע ביותר.

"בדיוק כמו שמיקרובים עובדים יחד, כך שעלינו-כל נקודה במערכת המזון-לעשות בחירות ידידותיות לחיידקים, מגדל לצרכן", אומר הסופר הבכיר פרופ 'פול קוטר, גם הוא ממרכז המחקר של Teagasc Food.

תיקון האיזון

המפה מדגימה כיצד גישה מחוברת מצרכנים, מחדשים חקלאיים, רגולטורים, מחנכים ומדענים, יכולה לעזור בהגנה ושחזור הרשתות הנסתרות הללו. הכותבים אומרים כי הדבר יעזור להגביר את הקיימות והחוסן של מערכות המזון העולמיות, כמו גם להחזיר את בריאות מקורות המזון ולכן של בעלי חיים, אנשים וכוכב הלכת.

זה מגלה כיצד כל שחקן במערכת המזון יכול לעזור לתקן את האיזון:

• צרכנים יומיומיים: בחרו אוכל טרי, מעובד מינימלי ומיוצר באופן מקומי, ותמכו במדיניות ידידותית למיקרובה

"העיתון שלנו מפרט כיצד קהילות מיקרוביאליות קשורות זו לזו לאורך שרשרת המזון שנחשפה בעזרת אומיקים מתקדמים שהעמיקו את ההבנה שלנו את הדינמיקה של המיקרוביומה ואינטראקציות כמו שלא היה מעולם", אומר פרופ 'קוטר.

מיפוי המערכת

המפה של מיקרוביומים-Webs של טריליוני חיידקים, פטריות, וירוסים והקשרים ביניהם מכניסים את הקשרים הנסתרים בין מזון, גופנו וכוכב הלכת.

כדי ללכוד את המערכת כולה, הכותבים שילבו ממצאים מיותר מ -250 מחקרי אומיקס על אינטראקציות מיקרוביאליות בגננות, גידול סדקים, חקלאות בעלי חיים וסביבות מימיות. הם גם בדקו את החיידקים שנמצאו שנמצאו על פני עיבוד מזון, חלוקת מזון והובלה, אחסון, שווקים וחנויות, לצרכנים ואינטראקציות שלהם עם גוף האדם.

הכותבים מזהים מספר תחומים שבהם פתרונות מבוססי מיקרוביומה יכולים לעזור בשיפור רכיבי מערכת ייצור המזון, כולל:

חלק מהגישות הללו כבר נמצאות בשימוש. לדוגמה, שמרים יכולים להפחית ריקבון לאחר הקטיף בתותים. באופן דומה, חיידקים יכולים לעזור לגידולים מדבריים להיות עמידים יותר ללחץ סביבתי. חיזוק מיקרוביומים עשוי גם לעזור להפחית את השימוש באנטיביוטיקה בבקר, הגבלת התפשטות AMR.

"רשתות מיקרוביאליות בריאות עומדות בבסיס קיומנו", אומר המחבר המשותף ד"ר טנג'ה קוסטיץ 'מהמכון הטכנולוגי האוסטרי AIT ואגודת תמיכה במיקרוביומס. "הם מניעים רכיבה על אופניים מזינים, ייצור מזון, עמידות למחלות, חוסן סביבתי, כמו גם בריאות אנושית וסביבתית."

השפעה אנושית

פירוק אקלים, כמו גם פעילות אנושית כמו שימוש יתר באנטיביוטיקה וחומרי הדברה, יכולים לשבש את הדינמיקה והאינטראקציות של המיקרוביומה. זה תורם לכישלון יבול, קלקול מזון, התפשטות AMR ומחלות כרוניות אצל בני אדם, בעלי חיים וצמחים.

לדוגמה, שימוש בדשנים כבדים יכול לשנות את רמות החומרים המזינים בנהרות ובאגמים, המשבשים קשות את המיקרוביומים המים. שינוי זה של רמות מיקרוביאליות בסביבות מימיות יכול להוביל לפריחות אצות המתרוקנות בחמצן במים ולהרוג דגים.

באופן דומה, שימוש באנטיביוטיקה בחוות דגים למניעת זיהומים יכול להגדיל את AMR בסביבה. גם מזהמים אחרים, כמו תרופות, חומרי הדברה ודשנים יכולים להגדיל את הגנים של AMR.

באופן ספציפי לפענח את התפקידים התפקודיים של מרכיבי מיקרוביומה נותרה גם אתגר. גישות מבוססות תרבות הן מכריעות לתרגום מחקר זה לחידושים ולהבנת הקישורים הסיבתיים בתוך המערכת. באופן דומה, המחברים אומרים כי יש לשלב את נתוני האומיקס עם ביולוגיה סינתטית, סינון תפוקה גבוהה וגישות ניסיוניות ממוקדות כדי לאמת את פונקציות המיקרוביומות הללו.