Как микробы влияют на нашу жизнь. Новое и удивительное о многогранных соседях

Однако не нужно полностью отказываться от упакованного салата. Важно только хранить свежий продукт в холодильнике и употребить его до истечения срока годности. В некоторых странах используется новаторский подход к избавлению от надоедливой сальмонеллы — борьба с вредителями естественным путем. Специальные вирусы противодействуют вредным пищевым бактериям на салате или мясе, это так называемые бактериофаги, естественные враги бактерий. Эти пожиратели микробов состоят из сферической или многогранной головы и хвоста. Они не могут размножаться самостоятельно, но нуждаются в хозяине — бактерии. У бактериофагов есть фермент, закодированный в их ДНК. С его помощью они могут разрушить клеточную стенку бактерии, и тогда последняя практически взрывается. Как настоящие пираты, они захватывают сальмонеллу и перепрограммируют ее так, что бактериальная клетка производит много вирусов и наконец полностью саморазрушается. По принципу снежного кома они могут заразить многих сальмонелл. Бактериофаги специализируются на определенном типе хозяина, поэтому их можно найти везде, где есть подходящая бактерия. Использование их считается безопасным, потому что желудочная кислота разрушает их. США, Канада, Австралия и Швейцария уже используют их против болезнетворных микроорганизмов. В России соответствующие препараты свободно продаются в аптеках. В Германии это пока не разрешено.

Хорошие микробы из водопровода

Полезные для человека бактерии населяют питьевую воду, трубопроводные трубы и краны и таким естественным путем попадают в нашу кухню. Питьевая вода у нас далека от стерильности, хотя и является одним из наиболее тщательно контролируемых продуктов в Германии. Каждый немец потребляет ежедневно до 125 литров воды. В стакане воды из-под крана копошится около 10 миллионов неизвестных бактерий, как обнаружили ученые из университета в Лунде, Швеция[76]. Но это не повод переходить на кофе, пиво или минералку из пластиковых бутылок. Эти микробы не представляют вреда для человека, они даже полезны. Но как они попадают в воду?

К примеру, это дождевая вода, которая просочилась в почву, или озерная вода. Пройдя обработку, она попадает через подземную систему трубопроводов прямо в ваш кран. Водопровод и счетчики воды по дороге — это прекрасная экосистема для бактерий.

Шведские исследователи смогли при помощи современных методов генного материала найти более 80 тысяч микробов в миллилитре воды. Это был неожиданный результат, потому что менее 10 процентов бактерий вообще поддается выращиванию в сырой или питьевой воде. Они должны долго расти в питательной среде или на агаровых пластинах, чтобы ученые смогли их выделить. Благодаря новому быстрому методу секвенирования исследователи получили полную картину сообщества микробов в водопроводах.

Большинство бактерий не плавают в питьевой воде по отдельности. Они живут в органических отложениях в трубопроводах — биопленках. Микробы предпочитают образовывать для своего преимущества «слизистые города» — симбиозные сообщества из бактерий, грибков, водорослей и протозоев. Укутанные в слизь колонии особенно прочны и хорошо сопротивляются природным катаклизмам. Жители колонии с удовольствием пользуются определенными метаболическими качествами друг друга. Поэтому более 95 процентов бактерий сидят тонким слоем на поверхностях водопроводов и счетчиков воды.

Прежде всего это те хорошие микробы, которые помогают очищать питьевую воду и защищать ее от патогенных микроорганизмов. По оценкам исследования, более тысячи различных видов бактерий живет в водопроводе. Самую большую группу образуют микробы в форме палочки или яйца — сфингомонады. Они относятся к альфа-протеобактериям, встречаются в свободной форме в почве и воде и прилежно разлагают там вредные вещества, например ядовитые ароматические соединения. Это качество делает эти бактерии очень интересными для целей очищения почвы.

Влияние микробов на питьевую воду, вероятно, еще более сильное, чем думалось прежде, возможно даже, очистка питьевой воды по большей части происходит в трубопроводах. Соответственно на микробов ложится большая и ответственная задача.

Состав симбиотических сообществ в биопленке может быть показателем качества воды. В водопроводе с водой с высоким содержанием железа живут другие приспособившиеся виды. В будущем ученые, возможно, смогут по представленным бактериям судить о недостатках и проблемах воды.

Исследователи уже сейчас разрабатывают видение того, как управлять качеством питьевой воды, и хотят, чтобы в водопроводах размножались хорошие бактерии для еще более эффективной очистки воды. Но для этого мы еще слишком мало знаем о биопленке. На ее рост влияют многие факторы: кислотно-щелочной баланс, температура, содержание хлора в воде и не в последнюю очередь питательные возможности для микробов. Решающее значение для колонизации микробов может иметь поверхность, на которой они дислоцируются. Например, некоторые бактерии могут получать питательные вещества даже из резиновых прокладок.