Биотехнологические основы производства кисломолочных продуктов лечебно-профилактического назначения (стр. 2 )

Данная группа объединяет вхо­дящие в составы пищевых продуктов вещества (и их комплексы) животного, растительного и минерального проис­хождения, а также живые микроорга­низмы, обладающие способностью оказывать благоприятное влияние на одну и/или несколько метаболических реакций организма человека при сис­тематическом употреблении в количе­ствах, сопоставимых с суточной физи­ологической потребностью в них [39, 82, 24].

Как часть ежедневной диеты, функ­циональные продукты питания могут принимать учас­тие в регулировании или улучшении защитных биологических механизмов, помогать в предупреждении конкретных заболеваний либо просто замедлять физически процесс старения, повышать выносливость и улучшать душевное состояние человека [33, 10].

К категориям функционального питания относят пробиотики, пребиотики, пищевые волокна, олигосахариды, витамины, минеральные вещества, полиненасыщенные жирные кислоты, сахароспирты, холины, аминокислоты, протеины, пептиды, спирты, органические кислоты, изопреноиды, антиоксиданты [65].

  1.1 Современные тенденции применения  пробиотиков, пребиотиков и синбиотиков

С функциональной точки зрения разные виды микроорганизмов, разделяются на 3 основные группы:

- патогенные микроорганизмы, вызывающие различные заболевания;

- латентные (условно патогенные) микроорганизмы, которые при нормальных защитных силах организма не наносят ему вред, но при нарушении иммунной системы они превращаются в патогенные микробы;

- полезные микроорганизмы, из них самые важные для здоровья человека

- это некоторые представители молочнокислых бактерий, от содержания которых зависят иммунный ответ и защита от патогенных микроорганизмов, т. е. здоровье человека.

Термин «пробиотик» сравнительно новое и считается, что его впервые употребил Фердинанд Верджин в 1954 г. [6]. В своей статье  он сравнивает вредные эффекты антибиотиков и благоприятные эффекты полезных бактерий, называя их «probiotic». Слово «пробиотик» имеет греческое происхождение: pro - для, «bios» - жизнь, то есть  «для жизни» или «создающие жизнь». Верждин определяет пробиотики как смешанную культуру бактерий. Они благоприятно воздействуют на организм, который, принимая их, улучшает свою микрофлору.

В дальнейшем Лилли и Стиллуэлл Термин в 1965 г.  в противоположность антибиотикам, пробиотики описали как микробные факторы, стимулирующие рост других микроорганизмов. Ричард Паркер в 1974 г. предложил термин «пробиотики» для обозначения живых микроорганизмов и продуктов их ферментации, обладающих антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре. В 1989 г. Рой Фуллер подчеркнул необходимость жизнеспособности пробиотиков и выдвинул идею об их положительном влиянии на пациентов [7].

Позже в 2002 г. достигнут официальный консенсус по дефиниции пробиотиков. Дефиниция, принятая Международной организацией здоровья (WHO), гласит: «Пробиотики (называемые еще бактерии, или культуры) - живые микроорганизмы, которые при принятии в достаточном количестве положительно влияют на здоровье человека» [7].

Наиболее полное современное обозначение пробиотиков приведено в принятом в 2003 году Российском Отраслевом стандарте «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника», согласно которому пробиотики – это препараты из живых микроорганизмов и веществ микробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения позитивные эффекты на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма хозяина через оптимизацию его микробной экологической системы [7].

Пробиотики могут содержать представителей одного вида бактерий (монопробиотики), а также ассоциацию нескольких видов микроорганизмов (ассоцированные пробиотики). Они могут назначаться широкому кругу живых организмов (человеку, животным, птицам, рыбам и др.) вне зависимости от видовой принадлежности хозяина, от которого были первоначально выделены штаммы пробиотических бактерий.

Однако наиболее часто пробиотики назначаются представителям того вида животных, из биоматериала которых были выделены соответствующие штаммы. Следует отметить, что в практику начинают внедряться аутопробиотики, действующим началом которого являются штаммы нормальной микрофлоры, изолированные от конкретного индивидуума и предназначенные для коррекции его микроэкологии  [7, 11].

Обычные меры включают предписание  антибиотиков  и  использование  пробиотиков.  Последние сохраняются и переносятся нормальной флорой и предотвращают более половины всех случаев диареи, в частности, опасные формы и псевдо­мембранные колиты. Антибиотики, используемые совместно с пробиотиками, в 80% случаев осложнений не дают. Пробиотики используют в случаях, связанных с высоким риском у пожилых, тяжело больных или длительно госпитализированных лиц.

К средствам бактериальной терапии помимо пробиотиков, относят пребиотики, к которым относятся неперевариваемые вещества или диетические ингредиенты, селективно стимулирующие рост и биологическую активность микроорганизмов кишечника, или изменяющие метаболическую активность его нормальной микрофлоры, улучшая состав микробиоценоза. 

  Механизм пробиотического действия основан на том, что мик­рофлора человека, как это сказано выше, представлена в кишечнике молочнокислыми микроорганизмами, а они вырабатыва­ют ферменты типа гидролаз. Эти фер­менты расщепляют пребиотики, и по­лученная таким образом энергия ис­пользуется молочнокислыми микроорганизмами для роста и размножения. Кроме того, в этом процессе образуются органичес­кие кислоты. Именно они, понижаяя кислотность пре­пятствуют развитию патогенных мик­роорганизмов, которые не обладают ферментами для переработки преби­отиков. Последние стимулируют и ак­тивизируют метаболические реакции полезных представителей микрофло­ры человека  [9, 12].

По  химической характеристике пребиотики можно классифицировать  на следующие группы: моносахариды и спирты (ксилоза, ксилобиоза, раффиноза, сорбит и др.); олигосахариды (лактулоза, фруктоолигосахарид, галактоолигосахарид, ксилоолигосахарид и др.); полисахариды (пектины, декстрин, инулин и др.); ферменты (?-галактозидаза микробного происхождения, протеазы сахаромицетов и др.); пептиды (соевые и молочные); антиоксиданты (витамины группы В, витамин Е, аскорбиновая кислота), а также другие БАД – аминокислоты, растительные экстракты, органические кислоты и т. д. [6]. Общая характеристика пробиотиков и пребиотиков представлена в таблице 1.

Таблица 1 - Общая характеристика пробиотиков и пребиотиков

Пробиотики Для заселения кишечника чужеродной микрофлорой	Пребиотики Для стимуляции роста собственной микрофлоры
Препараты: Линекс, Бифидумбактерин, Лактобактерин, Ацепол, Пробифор и проч.	Препараты: Бон-Санте, Лактусан, Прелакс, Лактофильтрум, Инулин, Отруби и проч.
Состав: Препараты-пробиотики содержат живые клетки нормофлоры кишечника: бифидобактерии, лактобациллы и проч.	Состав: Препараты-пребиотики содержат вещества, являющиеся нутрицевтиками (пищей) для полезной микрофлоры кишечника
Стратегия лечения: пробиотики инфицируют (заселяют) кишечник экзогенной (чужеродной) микрофлорой	Стратегия лечения: пребиотики стимулируют рост индигенной (собственной) микрофлоры кишечника
Проходимость: только 5-10 процентов живых бактерий, содержащихся в пробиотиках, достигает толстой кишки	Проходимость: пребиотики не перевариваютсяв верхних разделах ЖКТ и в неизмененном виде достигают толстой кишки
Хранение: пробиотики нужно хранить в темном, прохладном месте: количество живых бактерий в пробиотиках зависит от условий и срока хранения	Хранение: пребиотики представляютсобой углеводы (сахара), условия исроки хранения которых почти невлияют на их бифидогенные свойства
Селективность: Из 500 видов нормофлоры кишечника препараты-пробиотики содержат только 1-2 штамма полезных бактерий	Селективность: Пребиотики, будучи пищевым субстратом нормофлоры кишечника, стимулируют всю популяцию полезных бактерий

Таблица 2 - Пребиотики и синбиотики

Пребиотики	Синбиотики
Лактулоза (дюфалак, лактусан)	Биовестин-лакто (B. bifidum, B. adolescentis, L.  plantarum и бифидогенные факторы)
ПАМБА (пара-амино-метил-бензойная кислота)	Мальтодофилюс (B. bifidum, L. acidiphilus, L. bulgaricus и мальтодекстрин)
Лизоцим	Бифидо-бак (комплекс лакто - и бифидобактерий и комплекс фруктоолигосахаридов из топинамбура)
Патотенат кальция	Ламинолакт (EnterococcusfaeciumL-3, аминокислоты, пектины, морская капуста)

Большую группу пребиотиков натурального или искусственного происхождения составляют олигосахара с углеводной цепью 2-10 углеводных остатков. Олигосахара не перевариваются и не всасываются в тонкой кишке, т. к. в щеточной кайме нет ферментов для их расщепления. В неизменном виде олигосахара поступают в толстую кишку, где подвергаются бактериальной ферментации [6]. К этой группе пребиотиков относится дюфалак (лактулоза), невсасывающийся и непереваривающийся в тонкой кишке синтетический дисахарид, состоящий из фруктозы и галактозы. Лактулоза реализует свое действие только в толстой кишке, где, по данным некоторых исследователей, служит источником энергии и питательным субстратом, главным образом,  для бифидо - и лактобактерий. Таким образом, лактулоза является бифидо - и лактогенным пребиотиком, нормализующим нарушенный микробиоценоз кишечника.

Развитие указанных бактерий на фоне оптимальной для их развития рН содержимого толстой кишки приводит к увеличению их биомассы и соответственно объема кишечного содержимого. Конечными продуктами метаболизма лактулозы являются молочная, муравьиная и летучие жирные кислоты (уксусная, масляная, пропионовая). Последние, среди прочих биологических эффектов (гипохолестеринемическое, гиполипидемическое, антипролиферативное действие) обладают осмотическим действием и соответствующим послабляющим эффектом. Таким образом, лактулоза сочетает в себе свойства пребиотика и мягкого осмотического слабительного. Эти уникальные особенности с успехом могут использоваться при запорах различного генеза, сопровождающихся нарушениями микрофлоры кишечника. Применение лактулозы и ее аналогов может сочетаться с приемом антибиотиков (по поводу других заболеваний), и в этом случае, препарат служит средством профилактики дисбактериоза [3, 4].