Читать книгу Заново изобретая колесо - Бронвен Персиваль - Страница 9

Англосаксонскому миру недостает такой сырной лаборатории, как лаборатория INRA, которой заправляет в Орийаке д-р Монтель. У нее восемь штатных сотрудников, свой вклад вносят также приезжающие сюда на время студенты и ученые. Лаборатория – прекрасно оснащенный микробиологический центр с собственной экспериментальной сыроварней на первом этаже, изготовляющей маленькие опытные партии сыров. В том же здании расположены офисы местной ассоциации сыроделов: диалог практиков и ученых стал реальностью. В кабинете д-ра Монтель даже стоит маленькая деревянная копия gerle, используемая как мусорная корзина.

Желая побудить сыроделов и ученых англоговорящего мира к диалогу, Бронвен организовала при содействии Neal’s Yard Dairy конференцию «Наука крафтового сыроделия». Первая конференция такого рода прошла в 2012 году в хозяйстве Джейми Монтгомери, производителя чеддера. Бронвен взялась за дело с энтузиазмом. Организация презентаций и общение с учеными снова зажгли в ней искру юного ученого, вернули желание больше узнать о возможностях сыроделия в не самой благоприятной среде. Получив от щедрот Neal’s Yard Dairy двухмесячный научный отпуск, она отправилась в Гарвардский университет, в лабораторию д-ра Даттон.

У д-ра Рейчел Даттон талант ставить и решать важные вопросы. Работая над диссертацией в лаборатории Джона Беквита на медицинском факультете Гарварда, она была разочарована выбором бактерий, с которыми ей приходилось работать. Беквит потратил сорок лет на изучение и решение фундаментальных биологических проблем, работая с бактерией Escherichia coli. В мире узкой специализации лаборатория Беквита превратилась в лабораторию E. coli. Даттон интересовали другие бактерии – те, о которых ничего не было известно. В иерархии академического мира Даттон теоретически должна была остановиться в этой точке: скромная аспирантка, работающая над диссертацией, она могла бы стать помощницей руководителя, набирающейся знаний от эксперимента к эксперименту. Но Даттон действовала иначе. Она постепенно убедила научных сотрудников лаборатории, что следует перейти на изучение альтернативной бактерии. В конце концов Беквит предоставил ей свободу действий. Полученные ею результаты заставили ученого поверить в состоятельность идей молодой коллеги. К моменту создания д-ром Даттон собственной лаборатории соратники Беквита, опираясь на ее наблюдения, уже перешли к изучению Mycobacterium smegmatis как модели туберкулеза.

Завершив свою докторскую программу, Даттон получила стипендию Бауэра в Гарвардском центре системной биологии. О лучшем нельзя было и мечтать. Бауэрские стипендии предназначены для молодых ученых, работающих в междисциплинарных областях, давая им возможность создавать на пять лет собственные небольшие лаборатории. Распорядители стипендии сознательно проявляют широту взглядов: Центр привлекает всех, от микробиологов до математиков и инженеров, главное, чтобы они занимались созданием новых экспериментальных и аналитических методов решения биологических проблем. Так, лаборатория Даттон занялась изучением реальных взаимодействий в сложных микробных сообществах. Что же стало моделью в ее работе? Сыр!

Исследовательница проявила редкостную проницательность. Сырная корка – идеальный объект для работы с микробными сообществами. В отличие от анаэробных микробов желудочно-кишечного тракта человека сообщества, населяющие сырные корки, легко культивируются в лаборатории. Кроме того, они воспроизводимы, и образцы легкодоступны. Даттон познакомилась с Бронвен на сырном фестивале «Медленная еда» в итальянском Бра, куда приехала, чтобы приобрести как можно больше образцов сыра. Наконец, эти сообщества достаточно сложны, чтобы их взаимодействие представляло интерес, но не более того: чрезмерная усложненность исключала бы серьезный эксперимент.

Сотрудников Даттон подбирала тоже мастерски. Ее первый постдокторант, д-р Бенджамин Вольф – миколог, одаренный неутомимым интеллектуальным любопытством, к тому же его супруга – одна из лучших шеф-поваров в Бостоне. Окутанные не слишком привлекательными запахами примерно тысячи созданных ими сырных сообществ, хранившихся в шкафах, на верхних полках и в построенном ими винном погребе, Даттон, Вольф и другие члены команды усердно разбирались с микробным взаимодействием, используя мини-сыры из лиофилизированной сырной массы. При этом среди людей, профессионально связанных с едой и продуктами, лаборатория завоевала репутацию места, куда можно адресовать вопросы по микробиологии: сотрудничество с Дэвидом Чангом из ресторанной сети Momofuku привлекло к ней внимание других шефов. (Вольф стал вести – и весьма успешно – колонку, посвященную пищевым микробам, в журнале Чанга Lucky Peach.) В лабораторию обращались не из-за возбудителей болезней, а чтобы узнать о полезных микробах. Вскоре на нее обратили внимание такие видные фигуры пищевой отрасли, как Чад Робертсон из Tartine Bakery (Сан-Франциско) и кулинарный критик Гарольд Макги. По словам New York Times, Даттон стала «любимым микробиологом гастрономов»{6}.

Очутившись в ее лаборатории в январе 2014 года, Бронвен была поражена. Центр системной биологии серьезно относится к междисциплинарному сотрудничеству: все его лабораторные площади открытой планировки, здесь можно совместно пользоваться любыми приборами. Разговоры за обедом способствуют неформальному обмену идеями, сотрудники регулярно участвуют в опытах друг друга. Команда по соседству изучала триллионы организмов, образующих микробиом человеческого кишечника, их влияние на переработку медикаментов и на всасывание питательных веществ. Взяв на себя роль подопытных кроликов, эти ребята только что закончили эксперимент, отчитавшись о нем в журнале Nature: он показывает, как изменение рациона питания приводит к моментальному и четко выраженному сдвигу в кишечном микробиоме.

Проработав уже не один год в сырной отрасли, Бронвен привыкла относиться к микробиологии сыров с позиции контроля качества, предпочитая якобы стерильные поверхности и маниакально «избегая загрязнения». В лаборатории Даттон она уяснила, что с точки зрения микроба мир выглядит совершенно по-другому и что здоровье зависит в большей степени от экологического баланса, чем от маниакального уклонения от контакта с «врагом». Любой микроорганизм, даже «рабочие лошадки» сыроделия, вроде Lactococcus lactis и Geotrichum candidum, способен вызвать серьезные и даже смертельные болезни, заселяясь в неправильном месте{7}. И наоборот, как продемонстрировала Мари-Кристин Монтель в своей работе с gerles, устойчивые микробные сообщества являются мощными инструментами. Сыр салер Ги Шамбона сделан в пористом деревянном чане, в помещении с земляным полом. Патогенные организмы туда даже не заглядывают.

Здоровые микробные сообщества хотя и невидимы, отнюдь не беззащитны: они могущественны, и мы только начинаем разбираться, как работает их сила. Они, а с ними и сыры находятся в центре революции: коренным образом меняется наше понимание окружающего мира и того, что значит быть здоровым. Микробиом кожи у всех людей разный, и некоторые кожные сообщества, как и некоторые сырные корки, обладают способностью отталкивать возбудителей болезней, тогда как другие их притягивают{8}. Растет число доказательств, что сообщества микроорганизмов, населяющих желудочно-кишечный тракт, контролируют все – от антираковых свойств крестоцветных овощей до настроения и уровня тревожности человека. Как представляется, дело не в количестве микробов, а скорее в составе их сообществ, который критически важен для их свойств и жизнестойкости{9}.

Коллеги Даттон и Вольфа блестяще показали, что виды, на долю которых приходится крохотный процент всего сообщества, в ряде случаев при изменении среды берут на себя ключевую роль. Во время одного эксперимента коллектив пять дней объедался мясом, сыром, яйцами и свиными шкварками. Это сразу отразилось на их кишечных микробных сообществах: там стало гораздо больше видов, специализирующихся на переработке немереного количества подобного рода пищи. Вскоре после перехода к нормальному рациону к прежнему состоянию вернулось и кишечное сообщество{10}.

Эволюция человека идет уже миллионы лет; микробы реагируют на изменение среды в считаные дни. Гибкость микробиома позволяет людям быстро приспосабливаться к совершенно разным, очень специфическим условиям. В своей книге «Плохие бактерии, хорошие бактерии»[5] д-р Мартин Блейзер утверждает, что это достигается благодаря многообразию человеческого микробиома. Без «микробов для особых обстоятельств» – дублеров, терпеливо ждущих за кулисами вызова на сцену, – привычно безвредное воздействие среды могло бы стать для нас смертельно опасным. Впервые описанная в конце XIX века бактерия Helicobacter pylori присутствовала в желудках у всего населения. Но в результате более агрессивных санитарных мероприятий и уязвимости этой бактерии к вездесущим антибиотикам H. pylori осталась в желудках менее чем 6 % американцев, родившихся после 1995 года{11}. Множатся свидетельства, что при возможном вреде H. pylori для здоровья она также подстегивает иммунитет, обеспечивая невосприимчивость к аллергии и астме. Сколько наших нынешних напастей, от астмы до ожирения, связаны с дефектами микробиомов, утративших былое многообразие?

Генетик, специализирующийся на крупном рогатом скоте, д-р Пол М. Ванрейден изучал разные аспекты сыродельного фермерства, от микробов до животных, дающих молоко, и пришел в точности к таким же выводам. По его словам, «сохранение генетической изменчивости является ключевым параметром на пути к совершенству, как его ни определять»{12}. Биологическое разнообразие играет главную роль в иммунизации молочного скота. Ванрейден вовсе не радикал. Он – генетик американского Министерства сельского хозяйства, изучающий экономические параметры генетических особенностей коров. Он занимается совершенствованием статистических моделей ради улучшения – под этим он понимает резкий рост доходности – американского и мирового молочного скота.

Научное сообщество также постепенно приходит к пониманию важности биологического разнообразия в пахотном земледелии. Д-р Джонатан Лундгрен и д-р Скотт Фости, изучавшие кукурузные фермы на севере Великих равнин США, показали, что биоразнообразие «выполняет в экосистеме ключевые функции, которые нельзя бесконечно заменять технологиями – пестицидами и гербицидами». Лундгрен и Фости определили все виды насекомых в листве кукурузы на 53 кукурузных фермах. На полях с бóльшим видовым разнообразием было меньше вредителей. Удивительно, что на зараженность влияет не просто количество видов и изобилие некоторых насекомых. Дело скорее в сбалансированности внутри сообществ – это она обусловливает более низкое поражение вредителями{13}. Совсем как в случае с микробными сообществами на стенках деревянных gerles и с кишечным микробиомом, здоровье системы является следствием силы и стойкости экологической сети.

Уникальность сыра – это его способность сплавлять воедино биологическое разнообразие трех сред: флоры, фауны и микробов. Более того, сыр обладает свойством делать это в форме, которую потребитель может попробовать на вкус. Уникальность сыра салер Ги Шамбона, причина того, что стоит его поискать и немало за него заплатить, – предлагаемый им неповторимый опыт. Это обеспечивается разнообразной горной флорой, но для использования труднодоступных пастбищ приходится разводить редкую породу крупного рогатого скота, генетика которой позволяет не только выживать, но и отлично себя чувствовать в горах. Способ переработки молока Ги Шамбона теперь кажется экзотичным: он обходится без пастеризации, убивающей местные микробные сообщества, и не прибегает к добавкам заквасочных культур – их роль играет биопленка в gerles. В неповторимом глубоком вкусе такого сыра мы, потребители, ощущаем все особенности этой животноводческой системы. В смысле биологического разнообразия сыр – основополагающий продукт питания, инструмент, позволяющий потребителю «доверять, но проверять».