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

Наша питьевая вода обычно содержит мало питательных веществ. Хорошие и безвредные микроорганизмы очень хорошо приспособлены к этим условиям. Напротив, кишечные бактерии нуждаются в гораздо более богатом рационе и поэтому погибают. Недостаток питательных веществ приводит к исчезновению патогенов и созданию здоровой, или стабильной, питьевой воды. Этот рецепт успеха лучше, чем постоянное хлорирование воды в Соединенных Штатах. Время от времени в Германии, конечно, в питьевой воде появляются нежелательные микробы. Однако они не представляют опасности для здоровых людей. В принципе водопроводная вода остается здоровой альтернативой минеральной воде. Кроме того, это дешево и экологично.

Бактерии, живущие в кофе

Разрешите пригласить вас на кофе. В этом вопросе микробы мало отличаются от человека. Так же, как мы, некоторые бактерии находят кофе чрезвычайно вкусным. Вы уже чувствуете запах свежемолотых зерен? Кофе — это эликсир жизни, по крайней мере, для трех четвертей человеческого населения планеты, которые регулярно его пьют. Он бодрит и приводит в форму, кроме того, выполняет социальную функцию и объединяет. Созданы целые культуры, в том числе микробные.

Если наши бабушки пили растворимый кофе, то сегодня мы выбираем цветные или золотые капсулы с причудливыми названиями типа Iced Caramel Macchiato или Ciocattino. Сумасшедшая техническая идея приготовления кофе из капсулы открывает и перед бактериями совершенно новые жизненные горизонты. Исследование ученых из университета Валенсии показало, что кофемашина — это средней руки зоопарк для микробов[77].

В каждой кухне есть темные уголки, куда не проникает свет, и к ним абсолютно точно относится поддон кофемашины. То место, где собираются вода и использованные кофейные капсулы, становится родиной для впечатляюще разнообразных бактерий. Там живут от 35 до 67 различных видов микроор-ганизмов, которые, похоже, не обра-щают внимания на горячую воду при приготовлении напитка. Испанские ученые выяснили это во время первого изучения микробного сообщества в капсулах. Они исследовали аппараты, которые находились в частных домах, компаниях и университетах более года и использовались до двадцати раз в день. Исследование имело громоздкое название: «Бактериом кофемашины: биоразнообразие и колонизация поддона для кофейной гущи»[78]. Микробиологи любят выражаться вычурно, звучит как завоевание новых континентов. И что-то в этом есть.

Самое большое удивление вызвала у ученых эта бойкая микробная общага, ведь кофеин, содержащийся в кофе, обычно считался активным антибактериальным веществом. Но среди микроорганизмов нашлись и такие специалисты, которые могут нейтрализовать этот эффект или просто выдержать его. Оказалось, что наиболее широко представлены бактерии видов псевдомонады и энтерококки.

Нет ничего удивительного в том, что мы и здесь тоже находим часто встречающихся в природе и быстро передвигающихся с помощью жгутиков палочек псевдомонад.

В конце концов, псевдомонады настолько вездесущи, что даже заслужили прозвище «микроорганизмов из лужи». Ничего удивительного в том, что эта бактерия встретилась в кофе. Она с 1970-х годов известна тем, что разлагает кофе, а в мире микробов это экзотическое умение.

Эти бактерии-кофеманы были открыты, когда исследователи искали новые пути борьбы с наводящим страх кофейным вредителем, известным как кофейный жук — бурильный молоток. Величиной с рисовое зернышко, он повергает в ужас производителей кофе. Своей устойчивостью к кофе он обязан особенностям кишечной флоры, которые также есть у псевдомонад. Кофеин является еще и средством обороны, с помощью которого растения защищаются от голодных врагов. Но для этих бактерий кофеин может быть и главным источником питания. Они производят определенный фермент, с помощью которого взламывают основную структуру кофеина, и могут пользоваться содержащимися в нем веществами — углеводом, азотом, водородом и кислородом, чтобы расти и процветать. Так, вооружившись псевдомонадами, маленький жук радостно может использовать кофейные зерна как место выведения потомства, жилье и номер для первой брачной ночи. Это знание помогло открыть и ахиллесову пяту этого жука — микробиом кишечника, ставший возможным плацдармом для нападения на его хозяина.

Однако вернемся к микробному сообществу в кофемашине. Конечно, исследователей интересовал не только окончательный состав этой коммуналки, но еще и другие вопросы. Как там появились отдельные жители? Кто приходит первым и занимает самую большую комнату, пока квартира пустая? Кто любит компанию и заселяется только тогда, когда все уже обжито? На это эксперты тоже нашли ответы, наблюдая в течение месяцев за новенькой кофемашиной, только полученной с фабрики.