One Health: Ako súvisia mikrobiómy pôdy, rastlín a ľudského čreva (1. časť)

Mikrobiómy pôdy a rastlín sú úzko prepojené a interagujú navzájom aj s prostredím. Pribúdajúci výskum ukazuje, že existujú aj interakcie s ľudským mikrobiómom, ktoré sú kľúčové pre dôležité životné procesy, ako je odolnosť voči stresu a imunita. Prehľadová práca Ma a kol. (2025) ilustruje, ako sa mikrobiómy pôdy, rastlín a čreva môžu vyvíjať spoločne a vzájomne sa ovplyvňovať. Táto vysoko komplexná interakcia sa označuje aj ako os pôda–rastlina–črevo. Os črevo–mozog je dobre známa, no prepojenie medzi mikroorganizmami mimo ľudského tela a ľudským črevom je oveľa rozsiahlejšie.

Os pôda–rastlina–črevo

Pôdne mikroorganizmy tvoria najmenej štvrtinu celkovej biodiverzity Zeme a predstavujú tak obrovský „mikrobiálny rezervoár“. Z neho mnohé mikroorganizmy vstupujú do koreňov, listov, plodov a semien rastlín a vytvárajú rastlinný mikrobióm. Zloženie ľudského črevného mikrobiómu zasa silno závisí od prostredia, stravy a životného štýlu. Ľudia, ktorí jedia veľa vlákniny, žijú vo vidieckom prostredí alebo majú častý kontakt s prírodou a sú zriedka v strese, majú inú črevnú mikrobiotu než tí, ktorí majú stravu chudobnú na vlákninu a/alebo žijú v mestskom prostredí. Existujú náznaky, že tieto vonkajšie vplyvy sú silnejšie než vnútorné faktory, ako je ľudská genetika. To viedlo k hypotéze, že mikrobiómy pôdy a rastlín patria medzi najvýznamnejšie faktory ovplyvňujúce rozmanitosť ľudského mikrobiómu a že všetky tri zložky spolu tvoria os pôda–rastlina–črevo.

Špecialisti a generalisti

V prehľade Ma a kol. (2025) sa mikróby delia na takzvaných „špecialistov“ a „generalistov“. Špecialisti sú mikróby, ktoré sa vyskytujú takmer výlučne v jednom konkrétnom prostredí – napríklad len v pôde alebo len v čreve. Generalisti sú naopak mikróby, ktoré možno nájsť v pôde, rastlinách aj v čreve. Známym príkladom je rod Clostridium ssp. V pôde a rastlinách dokáže viazať dusík a uvoľňovať fosforečnany, čo je dôležité pre zdravý rast rastlín; v ľudskom čreve baktérie Clostridium fermentujú sacharidy a produkujú mastné kyseliny s krátkym reťazcom, ktoré podporujú zdravie čreva. Baktérie Lactobacillus majú rovnako priaznivé účinky na rastliny ako v ľudskom čreve – stimulujú rast a v pôde rozkladajú ťažké kovy. Naopak, to isté platí aj pre patogénne baktérie: Salmonella nielenže spôsobuje ochorenie u ľudí, ale dokáže kolonizovať aj rastliny, oslabovať ich imunitný systém a spôsobiť chlorózu – zníženie tvorby chlorofylu – ako aj vädnutie listov.

Ako mikróby spolupracujú

Mikróby využívajú rozmanité spôsoby spolupráce: napríklad dokážu produkovať molekuly, ktoré pôsobia na dva rôzne organizmy, ako sú rastliny a ľudia, tým, že sa viažu na rastlinné aj ľudské receptory s podobnou štruktúrou, čím môžu v oboch vyvolať imunitné alebo stresové reakcie. Ďalšou formou interakcie je „horizontálny prenos génov“, pri ktorom si mikróby v rámci jedného prostredia vymieňajú gény, napríklad gény antibiotickej rezistencie. Konkrétnym príkladom je štúdia, ktorá skúmala ošípané farmy a ich okolie; v prostredí sa zistilo mnoho génov antibiotickej rezistencie, ktoré sa šírili nielen aerosólmi (kvapôčky a častice z maštaľného vzduchu a hnoja), ale prenášali sa aj medzi mikróbmi, a tak vstupovali do prostredia aj do ľudského čreva.

Mikróby tiež spolupracujú vytláčaním alebo blokovaním nových mikróbov, čo sa označuje ako „kolonizačná rezistencia“; takto sa zdravý črevný mikrobióm chráni pred patogénmi. Mikróby si môžu pomáhať aj výmenou metabolických produktov: pôdne mikróby produkujú vitamíny, ako je vitamín B12, ktorý môže nepriamo prospieť aj črevnému mikrobiómu. Keďže ľudia bežne neprijímajú pôdne mikróby priamo do čreva, rastlinné mikróby pôsobia ako sprostredkovatelia – cez rastlinné potraviny s ich špecifickými mikrobiálnymi spoločenstvami sa takéto látky dostávajú do ľudského čreva.

To jasne dokazuje, že mikrobiómy pôdy, rastlín a ľudského čreva sú prepojené aj bez priameho prenosu samotných mikroorganizmov. Zdravie je teda vzájomne ovplyvňované – existuje len jedno spoločné zdravie (One Health). Vzhľadom na to, že biodynamické pôdy majú bohatší mikrobióm než ekologicky obhospodarované pôdy, z prehľadovej práce vyplýva, že biodynamické poľnohospodárstvo významne prispieva k zdraviu pôdy, rastlín a v konečnom dôsledku aj ľudí. Ďalší článok na základe ďalších štúdií vysvetlí, ako sa toto vzájomné pôsobenie prejavuje v každodennom živote človeka.

Referencie (citované v origináli): Ma H, Cornadó D & Raaijmakers JM (2025), Nat Commun 16, 7748; Song L. a kol. (2021), Environment International 154, 106559; Milke F. a kol. (2024), ISME Communications 4(1), ycae021.

Autor pôvodného článku: Dr. Jasmin Peschke a Lea Knöpfler, sektion-landwirtschaft.org