यू आर वॉट यू ईट, एंड व्हाट यू ईट इज़ मिलियन्स ऑफ माइक्रोबर्स

पूप एक वैज्ञानिक चमत्कार से कम नहीं है। यह शोधकर्ताओं को डायनासोर के आहार को समझने, प्राचीन बीमारी के प्रसार का पता लगाने और परजीवी संक्रमण को पहचानने में मदद करता है। ताजा मानव मल भी हमारी आंतों में एक सीधी खिड़की प्रदान करता है और सूक्ष्मदर्शी critters के अरबों, जो हमारे भोजन को पचाने में मदद करते हैं, हमें बीमारी से बचाते हैं और यहां तक ​​कि हमारे मूड को भी प्रभावित करते हैं।

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• कैसे चमत्कारी सूक्ष्मजीव हमें बेहतर, तेज़, मजबूत बनाने में मदद करते हैं

यह विचार था कि 2012 में अमेरिकन गट प्रोजेक्ट शुरू करने के लिए गट माइक्रोबायोम अनुसंधान के संस्थापक पिता में से एक रॉब नाइट को ईंधन दिया गया था। नाइट ने क्राउडफंडिंग प्लेटफॉर्म FundRazr का उपयोग पहले दान के लिए 9, 000 से अधिक स्वयंसेवकों को सहलाने के लिए किया, और फिर नमूने भेजे। मेल के माध्यम से उनके पूप। शोधकर्ताओं की एक टीम ने 40% ट्रिलियन या इतने बैक्टीरिया की पहली जनगणना बनाने के लिए बैक्टीरिया के डीएनए के लिए इन नमूनों की जांच की, जो हमारे हिम्मत को अपना घर कहते हैं।

जो कुछ उसने सीखा वह खुलासा कर रहा था। लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि कैसे जानकारीपूर्ण, प्रबुद्ध और सर्वथा शांत कवच था, अभी भी कुछ गायब था: उन सभी खरबों बैक्टीरिया कहाँ से आते हैं? यह पता चला है कि, अधिकांश भाग के लिए, हम स्वेच्छा से उन्हें दिन में तीन बार हमारे मुंह में डाल रहे हैं। सैन डिएगो में कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय में माइक्रोबायोम इनोवेशन के केंद्र के निदेशक नाइट कहते हैं, "आपको अपने वातावरण से रोगाणुओं का एक निरंतर इनपुट मिलता है, जो आप स्वयं भोजन पर खाते हैं।"

अमेरिकन गट प्रोजेक्ट द्वारा खोजे गए रहस्यों में से एक यह था कि दो लोग, जिन्होंने एक ही आहार का पालन करने का दावा किया था, आंतों के रोगाणुओं के ऐसे विभिन्न समुदाय हो सकते हैं। अध्ययन के लिए, स्वयंसेवकों ने अपने आहार की स्वयं-रिपोर्ट की, जिसमें अधिकांश भारी मात्रा में सर्वाहारी आहार थे, और प्रत्येक की पहचान "शाकाहारी" या "शाकाहारी" के रूप में 3 प्रतिशत से कम थी। जब शोधकर्ताओं ने संख्या में कमी की, हालांकि, उन्हें आंत समुदायों और प्रतीत होने वाले समान आहार वाले लोगों के बीच कोई संबंध नहीं पाया गया।

"डाइट श्रेणियां पूरी तरह से बेकार थीं और माइक्रोबायोम समुदायों के साथ बिल्कुल भी संबंधित नहीं थीं, " नाइट कहते हैं।

दूसरे शब्दों में, पूप में बैक्टीरिया उस आहार को बनाने वाले लोगों की तुलना में एक अलग आहार कहानी बता रहे थे। "आप एक शाकाहारी हो सकते हैं जो ज्यादातर काले खाते हैं, या आप एक शाकाहारी हो सकते हैं जो ज्यादातर फ्राइज़ खाते हैं, " नाइट बताते हैं। "वे आपके माइक्रोबायोम के लिए पूरी तरह से अलग-अलग परिणाम हैं।" कोई भी पेलियो डाइट के पालन में मरने-मारने का दावा कर सकता है, ऐसा लगता है, लेकिन डेटा ने सुझाव दिया है कि माइक्रोबायोम उन सभी आधी रात के आइसक्रीम संक्रमण को याद करता है।

नाइट ने महसूस किया कि अमेरिकन गट प्रोजेक्ट के परिणाम कुछ महत्वपूर्ण याद कर रहे थे: हमारे द्वारा खाए जाने वाले भोजन में एक गहरा गोता। उस अंतराल को भरने का मतलब होगा कि अंदर जाने वाले सभी खाद्य पदार्थों का विश्लेषण करना, और यह देखना कि यह किस तरह से पैटर्न से संबंधित है। लेकिन जब पूप इकट्ठा होता था, तो कुछ अर्थों में, प्रत्येक व्यक्ति एक ही तरीके से "एक नमूना प्रस्तुत करता है" - सभी कई खाद्य पदार्थों को खाने से लोग बहुत अधिक महत्वाकांक्षी हो जाते हैं।

हर बार जब आप निगलना करते हैं, तो आप का आंतरिक परिदृश्य बदल जाता है। क्योंकि माइक्रोबायोम में बैक्टीरिया के थोक आंत में रहते हैं, जब हम खुद को खिलाते हैं, तो हम उन्हें भी खिलाते हैं। हम जो खाते हैं, उसका रसायन विज्ञान, यह फ्राइज़ या केल होता है, आंत के रासायनिक परिदृश्य को बदल देता है, जिससे यह कुछ के लिए अधिक आरामदायक और दूसरों के लिए कम मेहमाननवाज बन जाता है।

इससे आजीविका मिलती है। क्योंकि रोगाणु हर जगह हैं - मेज पर, हवा में, मफिन की सतह पर आपने काउंटर पर छोड़ दिया है - आप मिश्रण में नए रोगाणुओं को भी जोड़ रहे हैं। कुछ लोग आपके शरीर को विनम्र पर्यटकों की तरह टहलते हैं। अन्य लोग इधर-उधर चिपके रहते हैं और स्थानीय लोगों के साथ बातचीत करते हैं। हर काटने में माइक्रोबायोम, और बाद में मानव स्वास्थ्य को बदलने की क्षमता है। लेकिन शोधकर्ताओं ने अभी तक यह पता नहीं लगाया है कि कैसे।

ऐसा इसलिए, क्योंकि अब तक, हमारे पास दुनिया भर के खाद्य नमूनों को एकत्र करने और उनका विश्लेषण करने के बड़े पैमाने पर प्रयास करने का मंच नहीं था। अमेरिकन गट प्रोजेक्ट के लिए धन्यवाद, नाइट और उनकी टीम खरोंच से शुरू नहीं कर रहे हैं। प्रारंभ में, शोधकर्ताओं ने परिचित खाद्य पिरामिड की प्रत्येक ईंट से 1, 000 नमूनों को इकट्ठा करने की योजना बनाई है, और फिर वे इसे उन लोगों के लिए खोल देंगे जो वे खाद्य पदार्थों के बारे में उत्सुक हैं।

नाइट के साथ, खाद्य माइक्रोबायोम परियोजना का नेतृत्व माइक्रोबायोलॉजिस्ट रेचेल डटन ने किया है, जो माइक्रोबियल समुदायों और किण्वन को समझने के लिए एक मॉडल प्रणाली के रूप में पनीर का उपयोग करते हैं, और पीटर डोरिएस्टिन, जो माइक्रोबायोम इनोवेशन के लिए दोनों केंद्रों पर रोगाणुओं के जैविक बातचीत के रसायन शास्त्र का अध्ययन करते हैं। । वे वर्ष के अंत से पहले इस भीड़-भाड़ वाली पहल को शुरू करने का लक्ष्य रखते हैं।

"हम कैलोरी की गिनती, और विभिन्न खाद्य समूहों के बारे में जानते हैं, लेकिन हमारे भोजन में अणुओं और रोगाणुओं की पूरी दुनिया एक ब्लैक बॉक्स है, " केंद्र में एक पोस्ट-डॉक्टरल शोधकर्ता जूलिया गौग्लिट्ज कहते हैं, जो परियोजना का निर्देशन करेंगे। जैसा कि पुरानी कहावत है, "हम वही खाते हैं जो हम खाते हैं"। और फिर भी, जब आप सूक्ष्म स्तर पर उतरते हैं, "हम बहुत कम जानते हैं कि हम क्या खा रहे हैं।"

अन्य "ब्लैक बॉक्स" शोधकर्ता खाद्य पदार्थ की रासायनिक संरचना की जांच करना चाहते हैं। यह पता चला है कि पोषण तथ्यों के लेबल पर सूचीबद्ध होने की तुलना में पूरी तरह से अधिक है: पारंपरिक तकनीकों के साथ, केवल वसा, शर्करा और विटामिन को मापा जा सकता है, "लेकिन यह भोजन के कुल वजन का केवल एक छोटा सा हिस्सा है, " डोर्रेस्टीन कहते हैं। हम उपन्यास एंटीऑक्सिडेंट, कैंसर से लड़ने वाले यौगिकों या यहां तक ​​कि स्टोववे एंटीबायोटिक दवाओं की अनदेखी कर सकते हैं।

बड़े पैमाने पर स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके - मूल रूप से फैंसी तराजू जो व्यक्तिगत अणुओं को तौलने के लिए पर्याप्त हैं - डोर्रेस्टिन भोजन के रासायनिक संरचना को एक स्तर पर कभी भी प्राप्त नहीं कर सकता। जैसे-जैसे भोजन के नमूने रोल में आते हैं, Gauglitz लैब में इंतजार कर रहे होंगे। वह कहती है, एक ग्रेनोला बार, रोगाणुओं को हटाने वाले रोगाणुओं से सभी जेनेटिक सामग्री को निकालता है, और फिर डीएनए सिक्वेंसिंग का उपयोग करके क्रिटेरियन की पहचान का पता लगाता है।

वह तब मास स्पेक्ट्रोमीटर के माध्यम से उस ग्रेनोला बार के काटने को चलाएगी जिससे वह हर एक अणु को अलग कर सके। अंत में, वह एक बहुत ही विस्तृत ग्रेनोला बार नुस्खा के साथ छोड़ दिया जाएगा। वे अणु उस परिदृश्य को बनाते हैं जहां भोजन रोगाणु रहते हैं, और संभावना है कि कौन क्या करता है और क्या करते हैं।

मैंने गाग्लिट्ज़ से पूछा कि वह ग्रैनोला बार पर रहने वाले रोगाणुओं की रासायनिक संरचना और रोगाणुओं द्वारा बनाए गए रसायनों के बीच अंतर कैसे करेगा। ", मैं आपकी सोच को थोड़ा बदल दूंगा, " गॉगलिट्ज़ कहते हैं, उनकी आवाज़ बढ़ती दार्शनिक है। "ग्रेनोला बार में आंतरिक रूप से क्या है, यह भी माइक्रोबियल चयापचयों हैं।" एक और तरीका है, ग्रेनोला बार रोगाणुओं है।

हम जो कुछ भी खाते हैं वह मिट्टी में रसायन और रोगाणुओं का संचयी उत्पाद है जहां इसे उगाया गया था, जिस कारखाने में इसे संसाधित किया गया था, और इससे पहले कि आप इसे छुआ जो कुछ भी आपने खाया। वह महत्वपूर्ण क्यों है? अंततः, टीम को उम्मीद है, हमारे भोजन में माइक्रोबियल पैटर्न को ध्वस्त करने से हमें अपने स्वास्थ्य को बेहतर बनाने और बीमारी के इलाज के लिए हमारे आहार को बेहतर बनाने में मदद मिलेगी।

नाइट आवश्यक पोषक तत्वों की खोज के लिए एक ऐतिहासिक समानांतर खींचता है। पिछली शताब्दी में, शोधकर्ताओं ने यह पता लगाया कि औद्योगिक रूप से संसाधित खाद्य पदार्थ पोषक तत्व-क्षीण हो गए थे। कृत्रिम रूप से विटामिन और खनिजों को वापस जोड़कर, रिकेट्स और बेरीबेरी जैसी कमी वाले रोगों को पश्चिमी दुनिया से काफी हद तक समाप्त कर दिया गया। इसी तरह, माइक्रोबायोम के स्वास्थ्य प्रभावों को समझने से हमें उन लापता रोगाणुओं को वापस अपने भोजन में लाने की अनुमति मिल सकती है।

"यह काफी संभावना है कि हमारी आधुनिक जीवन शैली पूरी तरह से कई जीवित रोगाणुओं को अलग कर रही है जिन्हें हमें स्वास्थ्य बनाए रखने की आवश्यकता है, " नाइट कहते हैं। "उस समझ को प्राप्त करना उतना ही महत्वपूर्ण हो सकता है जितना कि यह समझना कि विटामिन सी आवश्यक है और यह सुनिश्चित करना है कि हर किसी को पर्याप्त मिले।"

टीम ने अपने शुरुआती सर्वेक्षण में 1, 000 खाद्य पदार्थों को पहले ही निकाल लिया है, जिनमें ब्रेड और पनीर जैसे स्टेपल शामिल हैं। "हम कच्चे खाद्य सामग्री, किसी भी प्रकार के फल या सब्जी, मीट, स्नैक्स, बेबी फ़ूड को शामिल करना चाहते हैं, " गॉग्लिट्ज़ कहते हैं। लेकिन वे जैविक और पारंपरिक खेती द्वारा उत्पादित खाद्य पदार्थों में माइक्रोबियल समुदायों की तुलना करना चाहते हैं, साथ ही उन उत्पादों में गहराई से देखते हैं जो कॉफी, चॉकलेट और सॉसेज जैसे माइक्रोबियल किण्वन पर निर्भर करते हैं।

यह परियोजना पिछले माइक्रोबायोम अनुसंधान द्वारा उठाए गए कुछ चिकित्सा रहस्यों को भी हल कर सकती है। उदाहरण के लिए, अमेरिकन गट प्रोजेक्ट के कुछ परीक्षणों में एंटीबायोटिक दवाओं की मात्रा का पता लगाने के लिए प्रत्येक मल के नमूने के माध्यम से छंटनी की गई। अजीब बात है, जिन लोगों के नमूनों में एंटीबायोटिक दवाओं का पता चला था, उनमें से लगभग आधे ने पिछले वर्ष में एंटीबायोटिक दवाओं को लेने की सूचना दी थी।

Dorrestein का मानना ​​है कि ये दूसरे हाथ की एंटीबायोटिक्स हैं जिन्हें हम अपने द्वारा खाए जाने वाले भोजन, एडिटिव्स या पशुओं के भोजन से बची चीजों से अवशोषित करते हैं। यह चिंताजनक है, क्योंकि उनकी उपस्थिति से एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया फैल सकता है। प्रत्येक नमूने के रसायन विज्ञान को छोड़कर, टीम यह पता लगाने में सक्षम होगी कि क्या वह सही है, और यह पता लगाना शुरू कर दें कि ये बचे हुए ड्रग्स हमारे हिम्मत के लिए क्या कर सकते हैं।

माइक्रोबायोम की शक्ति के लिए प्रशंसा बढ़ रही है, अमेरिकन गट प्रोजेक्ट जैसी पहल और एड योंग के आई कंटेन मल्टीट्यूड्स जैसी पुस्तकों के लिए धन्यवाद। यहां तक ​​कि निर्मित वातावरण के माइक्रोबायोम को समर्पित एक दफन क्षेत्र भी है और कैसे हमारे सूक्ष्म कमरे में रहने वाले और निर्जीव वस्तुओं पर हमारे साथ बातचीत करते हैं। इस संबंध में मनुष्य अद्वितीय नहीं हैं; कोरल रीफ्स से लेकर हनीबे तक के क्रिटर्स में माइक्रोबायोम के अध्ययन से पता चलता है कि किसी भी जीव के स्वास्थ्य को सूक्ष्म रूप से रोगाणुओं से जोड़ा जाता है जो इसे घर कहते हैं।

नतीजतन, रोगाणुओं ने अपनी प्रतिष्ठा के चारों ओर घूमना शुरू कर दिया है। अब वे केवल रोगाणु-विरोधी संस्कृति में केवल पुरुष नहीं हैं। पिछले एक दशक के भीतर, "पोषण विशेषज्ञ ने हमारे बड़े और छोटे आंतों में स्वस्थ रोगाणुओं के लिए पेट के स्वास्थ्य और मानव स्वास्थ्य के लिए महत्व को मान्यता दी है, " एमोरी विश्वविद्यालय के एक वरिष्ठ पोषण वैज्ञानिक हेलेना पचोन, जो खाद्य माइक्रोबायोम परियोजना में शामिल नहीं हैं।

पचोन बताते हैं कि, आज, उन ऐतिहासिक कमी वाले रोगों को जो नाइट को संदर्भित करते हैं, उन्हें 21 वीं सदी के मोटापे, मधुमेह और हृदय रोग जैसी बीमारियों से पार पा लिया गया है। पचोन कहते हैं, '' एक शब्द 'ग्लोबसिटी' है। "इस बात की संभावना है कि रोगाणुओं के पास कुछ ऐसा हो सकता है जो पूरी तरह से अस्पष्ट है, और यह हो सकता है कि वे अत्यधिक संबंधित हों।"

नाइट सहमत हैं। वे कहते हैं, "भोजन के माध्यम से उन्हें एक ही तरीके से खत्म करना आश्चर्यजनक होगा कि जो पुरानी बीमारियां एक सदी पहले थीं, उन्हें खत्म करने के लिए।" ऐसा करने के लिए, "हमें इसे एक साथ खींचने के लिए हजारों लोगों की मदद की आवश्यकता है।"