Menschliche Verdauung von Zellulose?

Die meisten Tiere können die Zellulose im Gras aufgrund der anaeroben Bakterien namens Fibrobacter succinogenes verdauen, die in ihrem Pansen (Darm) leben. Das Bakterium produziert das Enzym Cellulase und ist damit in der Lage, die glykosidische Bindung der β-Glucane(1,4) in der Zellulose abzubauen. Tiere wie Kühe und Giraffen werden einfach durch die Ernährung mit Gras sehr groß!

Gibt es eine Möglichkeit für den Menschen, das Bakterium Fibrobacter succinogenes aufzunehmen und Zellulose zu verdauen?

Animals can digest the cellulose. Die meisten Tiere (einschließlich Menschen) können dies nicht. Derjenige, der es kann, ist nur dank dieser symbiotischen Beziehung mit einem anaeroben Bakterium, das Sie beschreiben.
@Remi.b Ich denke, die Frage drehte sich darum, ob Menschen die cellulolytischen Bakterien aufnehmen und diese symbiotische Beziehung / Fähigkeit erreichen könnten oder nicht.
@HarrisWeinstein Sicher. Ich wollte nur diesen Punkt hervorheben, der für das OP verwirrend gewesen sein könnte.
Die wenigen Tiere, die Zellulose verdauen können, müssen RIESIGE Eingeweide haben, um genügend Platz für genügend Bakterien zu bieten, um es wert zu sein, oder sie müssen das Kaninchen-Ding machen und ihren Kot fressen, um ihn mehrmals zu durchlaufen. Cellulase ist langsam.
Dies ist die Art von Frage, die eher auf WorldBuilding.SE als auf einer Wissenschaftswebsite gestellt werden könnte.

Antworten (2)

Dies ist keine vollständige Antwort, aber bei der Suche in Google Scholar nach "Fibrobacter succinogenes human" habe ich dieses Papier gefunden:

Die zelluloseabbauende mikrobielle Gemeinschaft des menschlichen Darms variiert je nach Anwesenheit oder Abwesenheit von Methanogenen

Die Zusammenfassung davon beginnt so:

Zelluloseabbauende Mikroorganismen, die am Abbau von pflanzlichem Zellwandmaterial im menschlichen Darm beteiligt sind, sind trotz ihrer Rolle bei der Darmfermentation eher unerforscht. Mikrokristalline zelluloseabbauende Bakterien wurden zuvor in Fäkalien von Methanausscheidern identifiziert , während diese Mikroorganismen in Fäkalproben von Nicht-Methanausscheidern nicht nachweisbar waren. Dies deutet darauf hin, dass die Struktur und Aktivität der Zellulose-abbauenden Gemeinschaft bei Methan- und Nicht-Methan-ausscheidenden Individuen unterschiedlich ist.

Beachten Sie auch in Tabelle 1, dass Fibrobacter succinogenes einer der Stämme ist, die entdeckt worden zu sein scheinen, so dass der Teil Ihrer Frage beantwortet ist, der zu fragen scheint, ob Menschen diese Bakterien in ihre Darmfauna einbauen können: Ja, einige tun dies bereits.

Das suggeriert mir:

  1. Einige Menschen haben eine begrenzte Fähigkeit, Zellulose durch ihre Darmbakterien zu verdauen, obwohl diese Fähigkeit wahrscheinlich so begrenzt ist, dass "Menschen können Zellulose nicht verdauen" im großen Schema der Dinge immer noch als wahr angesehen werden kann.

  2. Die Herausforderung bei der Zelluloseverdauung besteht nicht so sehr darin, die Darmbakterien hineinzubringen, sondern ihnen eine Umgebung zu bieten, in der sie gedeihen und viel Zellulose verdauen können. Hier kommen wahrscheinlich die spezialisierten Darmstrukturen von Wiederkäuern ins Spiel; Es geht nicht so sehr darum, Zellulose zu verdauen, sondern darum, sie so gut zu verdauen, dass man davon leben kann. Ich vermute, dass dies auch mit den Unterschieden zusammenhängt, die das Papier zwischen Menschen gefunden hat, die Methan ausscheiden, und denen, die dies nicht tun, aber ich konnte nicht herausfinden, womit das zusammenhängen sollte (ist es eine Ursache oder eine Wirkung des Vorhandenseins bestimmter Darmbakterien? hängt es mit der Ernährung, den Genen oder etwas anderem zusammen? Ich konnte diese Informationen in der Zeitung nicht finden, obwohl ich nicht jedes Wort gelesen habe)

  3. Laut der Zeitung gibt es nicht viel Forschung darüber.

  4. Das Papier gibt keine Auskunft darüber, wie wichtig diese zelluloseverdauenden Bakterien für die Energiebilanz des Wirts sind, was Sie meiner Meinung nach wirklich interessiert. Ist es bedeutend, ist es zu klein, um bemerkbar zu sein, profitiert der Wirt überhaupt? überhaupt kalorienmäßig? Auf diese Frage gehen sie in der Zeitung nicht ein.

In diesem Artikel heißt es später: „Zum Beispiel in der Arbeit von Van Soests Gruppe10 11, in der gesunde Freiwillige mit kontrollierter Ernährung mit dem Zusatz von Zellulose aus entweder Kohl, Kleie oder einer gereinigten Zellulose (Solka Floc) gefüttert wurden, durchschnittliche Zelluloseverdaulichkeit waren 74 % auf der Kontrolldiät, 75 % auf dem Kohl, etwa 53 % auf der Kleie, aber nur 25 % auf der Solka Floc.“

Dies soll veranschaulichen, wie natürlich gewonnene Zellulose viel besser verdaulich ist als chemisch isolierte. Die Antwort lautet also, dass die in Gemüse enthaltene Zellulose zu 53 % bis 75 % abgebaut wird. Der Artikel erwähnt auch, dass es zwischen Menschen zu variieren scheint.

Das menschliche Verdauungssystem ist dem von Primaten sehr ähnlich. Tatsächlich besteht ein bemerkenswerter Unterschied darin, dass der menschliche Darm tatsächlich relativ länger ist. Primaten ernähren sich von riesigen Mengen an Zellulose. Es scheint offensichtlich, dass es für sie energetisch vorteilhaft ist. Ein erwachsener männlicher Gorilla frisst täglich bis zu 30 kg Pflanzenmaterial!

Also ja, ohne dieses Zeug unabhängig voneinander zu zerlegen, scheinen wir mit ein wenig Hilfe von unseren Freunden gut zurechtzukommen. Ihr großer Beitrag ist nicht überraschend, wenn man bedenkt, dass mehr als 80 % der Zellen im menschlichen Körper seine Gene nicht tragen (am häufigsten, weil es Bakterien sind, aber manchmal, weil es Pilze sind). Methan ist übrigens nur eines von drei häufigen Nebenprodukten der Bakterien, die Zellulose abbauen. Aus diesem Grund wirkt sich die Viehzucht stark nachteilig auf atmosphärisches ch4 (extrem starkes Treibhausgas) aus.der Artikel, aus dem ich zitiere

Dies scheint die Frage nicht zu beantworten. Können Sie Ihre Antwort bitte so bearbeiten , dass sie die genaue Frage beantwortet?
Bitte kopieren und fügen Sie keine Textschwaden ein. Extrahieren Sie stattdessen die relevanten Informationen zur Beantwortung der Frage und kombinieren Sie diese mit anderen Quellen, um Ihre eigene Synthese der Lösung für die vorliegende Frage zu erstellen.
Vielen Dank für Ihre Antwort, Sie haben einige sehr interessante Informationen gegeben! :) @Krugo