Влияние синбиотиков на организм человека

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Исследования, проводимые в направлении получения кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами и по изучению их действия на организм человека, открывают всё новые грани ценности этой группы продуктов. В литературе имеются многочисленные данные о положительном влиянии кисломолочных продуктов на организм человека. Кисломолочные продукты способствуют более высокой усвояемости кальция; усиливают секрецию пищеварительных соков и желчеотделения; усиливают желудочную секрецию и выделение панкреотического сока; повышают выведение мочевины и других продуктов азотистого обмена; подавляют рост нежелательной микрофлоры за счет бактерицидного действия молочной кислоты и антибиотических веществ, продуцируемых некоторыми видами молочнокислых бактерий и бифидобактериями; благоприятно воздействуют на моторику кишечника; способствуют снижению сывороточного холестерина; тонизируют нервную систему. В последние годы установлено, что кисломолочные продукты с пробиотическими свойствами оказывают стимулирующее влияние на иммунитет, механизм которого очевидно включает активацию продукции некоторых регуляторов иммунного ответа, в частности, интерлейкинов и гамма-интерферона в сочетании с усилением местного иммунного ответа энтероцитов, фагоцитоза и пролиферации лимфоцитов. Имеются сообщения и о способности кисломолочных продуктов с пробиотическими свойствами снижать риск возникновения злокачественных новообразований, в частности рака толстой кишки и грудной железы, выводить токсичные вещества из организма.

По данным Российской медицинской академии наук более 90% населения нашей страны имеет отклонения показателей от физиологической нормы. И это связано с техногенными и экологическими причинами, низкокачественными пищевыми продуктами, избыточным употреблением синтетических лекарств, а также алкоголя и наркотиков.

Такое состояние людей и вызвано к жизни появление так называемых функциональных продуктов питания, благодаря которым человек может сохранять свое здоровье, снизить риск возникновения заболеваний, замедлить процессы старения. Ведь если направленно подбирать составляющие таких продуктов: микроорганизмы, витамины, макро- и микроэлементы, то можно регулировать практически все жизненные процессы в организме человека и поддерживать их в нормальном состоянии.

Какую роль играют в организме человека микроорганизмы пробиотического типа?

Пробиотические микроорганизмы, стимулирующие развитие нормальной микрофлоры человека, - бифидо- и лактобактерии - представляют собой важный компонент функциональных продуктов. Они ведут масштабную работу в организме человека. Впервые это было установлено российским учёным И.И. Мечниковым, удостоенным за это открытие Нобелевской премии.

Полезные микроорганизмы активизируют иммунную систему, защищают нас от экспансии патогенных и условно-патогенных бактерий, обезвреживают токсины, выводят из организма тяжелые металлы, радионуклиды, синтезируют витамины, нормализуют минеральный обмен.

Не вызывает сомнения, что научно-обоснованное использование пробиотиков, пребиотиков, синбиотиков и продуктов функционального питания на их основе является важным приемом сохранения и восстановления здоровья.

В последние два десятилетия концепция активного участия симбиотической микрофлоры человека в поддержании его здоровья и возникновении многих заболеваний завоевывает все большую популярность.

Микроэкологические аспекты этиопатогенеза современных заболеваний основываются на признании того, что симбиотическая микрофлора является интегральной частью организма, его своеобразным экстракорпоральным органом, включающим в себя миллиарды микроорганизмов (преимущественно анаэробных) и выполняющим как регуляторную функцию, так и вносящим заметный вклад в анатомию и физиологию человека.

За последние несколько лет опубликовано множество новых данных, касающихся становления, состава, сукцессии симбионтной микрофлоры человека и животных, биохимических реакций, физиологических функций и патологических состояний, связанных с нею, принципов и конкретных приемов коррекции экологической системы «хозяин и его микрофлора».

Анализ этих материалов свидетельствует, что в естественных условиях обитания нет ни одного биохимического процесса, ни одной функции живых организмов, которые бы осуществлялись без прямого или опосредованного участия в них симбиотических микроорганизмов.

Микроорганизмы - не только определяющее звено возникновения и эволюции биосферы, важнейший фактор поддержания многообразия биологической жизни на нашей планете, но и, применительно, к человеку и животным являются главным биогенным фактором, определяющим здоровье или развитие заболеваний.

В настоящее время состояние здоровья населения России характеризуется негативными тенденциями, приводящими к ухудшению качества жизни и сокращению ее продолжительности. Отмечается роль питания в поддержании микробной экологии человека, в том числе микрофлоры желудочно-кишечного тракта на фоне изменений экологической обстановки, увеличения стрессовых ситуаций и дисбаланса структуры рациона.

При микроэкологических нарушениях наблюдается уменьшение числа бифидобактерий и увеличение общего количества патогенных и условно-патогенных микроорганизмов и их метаболитов, что приводит к возникновению и обострению хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. При дисбиотических состояниях снижается иммунитет, который тесно связан с функцией нормальной микрофлоры. Отсюда становится важным поддержание микроэкологического равновесия. Обеспечить коррекцию кишечной микрофлоры можно путем включения в рацион продуктов с использованием сим- и синбиотиков.

Во все больших масштабах для профилактики и коррекции микроэкологических нарушений в пищеварительном тракте в настоящее время используют, так называемые, пребиотики, селективно стимулирующие рост «хороших» микроорганизмов (прежде всего, бифидобактерий и лактобацилл), и как результат, улучшающие разнообразные физиологические функции и метаболические реакции, связанные с функционированием симбиотической микрофлоры (устойчивость к инфекциям снижение риска возникновения злокачественных новообразований в толстом кишечнике, улучшение биоусвояемости кальция и магния, колонизации кишечника грудных детей полезными микроорганизмами, снижение уровня сывороточного холестерина и т.д.).

Пробиотики стимулируют выработку альфа-2 интерферона, уничтожая вирусные инфекции, т.о. пробиотики нормализуют наш иммунный статус.
Пробиотики стимулируют иммунную систему независимо от того, что явилось причиной иммунодефицита. Причем пробиотики нормализуют разные уровни иммунной системы - как местный иммунитет слизистых, так и гуморальный или общий иммунитет. Кроме того, у бактерий, содержащихся в пробиотиках, есть еще одно оружие для борьбы с вирусами - ферменты ДНКаза и РНКаза. Поэтому для повышения защитных сил организма необходимо использовать продукты, содержащие как минимум пребиотики, а при явлениях дисбактериоза и пробиотики, а еще лучше симбиотики, т.е. живые пробиотические микроорганизмы и олигосахариды, относящиеся к пребиотикам (в комбинации называемые симбиотиками).

С одной стороны, синбиотик - функциональный пищевой ингредиент или продукт, представляющий собой комбинацию про- и пребиотиков, оказывающих положительное воздействие на физиологические функции и метаболические реакции организма. С другой стороны, ряд исследователей ассоциирует понятие синбиотиков с эффектом синергизма в результате комбинирования про- и пребиотиков.

Полезная микрофлора, обитающая в кишечном тракте человека, оказывает положительное влияние на регуляцию гомеостаза, повышение иммунорезистентности и устойчивости к инфекциям. Состояние и активность микрофлоры во многом определяет эффективность разложения значительного количества нежелательных веществ, поступающих в кишечный тракт человека и способных изменять соотношение полезной и потенциально опасной микрофлоры. Привнесенная в организм полезная микрофлора (пробиотики) и вещества, стимулирующие ее развитие в кишечнике (пребиотики) совместно или порознь, позволяют осуществлять положительное влияние на функционирование человеческого организма. Это положительное воздействие может усиливаться или ослабляться в зависимости от дозы про- и пребиотиков. При этом, вполне естественно, что различного рода посторонние вещества, находящиеся в составе этих композиций, могут оказывать отрицательное воздействие на лечебный эффект, тормозить развитие полезной микрофлоры и т.п.

С другой стороны, теоретически про- и пребиотики при совместном введении могут оказывать положительный лечебный эффект по сравнению с эффектом обусловленным каждым элементом системы в отдельности. По моему мнению, эти взаимодействия можно условно представить в следующем виде (рисунок 1): аддитивное (n+m)=1; антагониcтическое (n+m)=0,5; синергетическое (n+m)=2; где n, m - про- и пребиотические компоненты.

Рис. 1. Гипотетическая схема взаимодействий про- и пребиотиков

Считается, что синергизм наиболее вероятен в ситуациях, когда вещества различного химического состава оказывают в смеси воздействие на один и тот же объект посредством механизмов различной природы. Если принять это положение справедливым, то, считая объектом человеческий организм, а веществами про- и пребиотики, можно прогнозировать возникновение синергизма при употреблении синбиотиков.

Это подтверждается и тем, что действие про- и пребиотиков основано на различных механизмах воздействия на количественный и качественный состав микрофлоры кишечника человека. Важным фактором, который свидетельствует о наличие синергизма, является учет следующего обстоятельства. Чтобы пре- и пробиотики усиливали действие друг друга, необходимо их присутствие в количествах, достаточных для проявления хотя бы слабой реакции организма в отсутствие одного из этих компонентов.

Представленные теоретические рассуждения дали возможность более обосновано подойти к оценке функционирования синбиотиков и их влияния на качественный и количественный состав микрофлоры в среде обитания. Остается неясным избирательное действие пребиотика, повышающего в кишечнике количество питательных веществ и оказывающего влияние как на естественную, так и на привнесённую пробиотическую микрофлору. Т.е., синергизм невозможно установить путем исследований на основе использования одной только рецептуры, в которой задано определенное сочетание про- и пребиотика в чистом виде или в сочетании с другими веществами. Синергизм может быть определен по так называемому изоболическому методу (Kortenkapmt A., Altenburger R., 1998), основанному на изучении потенциальных синергетических эффектов, сравнивая такие дозы каждого соединения (про- и пребиотиков), которые необходимы для того, чтобы вызвать одну и ту же фиксированную реакцию. С определенной долей уверенности предлагается научная концепция создания синбиотических продуктов, в которой нашли отражение стратегические направления и пути развития (рисунок 2).

Рис. 2. Стратегические направления и пути развития технологий и новых видов синбиотиков и синбиотических продуктов

Итак, пребиотики - неперевариваемые ингредиенты пищи, стимулирующие рост и метаболическую активность одной или нескольких групп нормальной микрофлоры толстого кишечника.

Пробиотики - живые микроорганизмы и вещества микробного происхождения, оказывающие при естественном способе введения позитивные эффекты на физиологические, биохимические и иммунные реакции организма хозяина путем оптимизации его микробиологического статуса (Коровина Н.А., Захарова И.Н., 2004). Пробиотические продукты питания на основе живых микроорганизмов, их метаболитов, других соединений микробного, растительного или животного происхождения, способные поддерживать и восстанавливать здоровье через коррекцию микробной экологии организма хозяина.

Из существующих на рынке пробиотических культур достаточно полно исследованы штаммы L.rhamnosus GG, L.reuteri, B.longum ATCC 15707, B.bifidum Bb-12, E.faecium SF68, некоторые штаммы L.acidophilus. Обычно при приеме бифидобактерий в сквашенном молоке они сохраняют жизнеспособность, проходя через желудок и кишечник, и определяются через 8 ч после приема в дистальных отделах подвздошной кишки в количестве, составляющем 34-37% от общего количества бифидобактерий. Принятые перорально однократно бифидобактерий появляются в фекалиях на второй день, достигая стабильного уровня на третий день. При многократном приеме бифидобактерий их выделение с фекалиями увеличивается примерно в 30 раз. Продолжительность выживания в кишечнике (транзиторная колонизация) после окончания приема препарата пробиотика B.lactis Bb-12 составляет в среднем не более недели.

Различия в сроках сохранения в ЖКТ вводимых пробиотических культур тесным образом связаны с особенностями селекционированных производственных штаммов и лекарственной формы препарата. Для эффективного действия препарата-пробиотика важным является сохранение жизнеспособности бактерий при воздействии низких рН, желчи, синтез производственным штаммом антибиотикоподобных веществ, способных диффундировать через биопленку, формируемую патогенными и условно патогенными бактериями.

Важное значение имеют адгезивная активность и широкий спектр антимикробного действия пробиотических бактерий. Так, в отношении бифидобактерий показана утрата способности к адгезии и аутоагрегации, важной для приживления микробных клеток на слизистой и, по-видимому, образования ими биопленки, экранирующей рецепторы для патогенов.

Следует надеяться, что и в ХХI веке микроэкологические подходы сохранят достойное место среди современных технологий профилактической и восстановительной медицины.

Получение синбиотиков

Разработка биопродуктов-синбиотиков позволяет расширить ассортимент продукции функционального питания.

Российский ГОСТ определяет синбиотик как физиологически функциональный пищевой ингредиент, представляющий собой комбинацию из пробиотиков и пребиотиков, в которой пробиотики и пребиотики оказывают взаимно усиливающее воздействие на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме человека.

Первые синбиотики создавались путем непосредственного смешивания про- и пребиотиков в ходе производства функциональных молочных продуктов. Другим распространенным вариантом было раздельное внесение про- и пребиотиков в молочные продукты на определенных стадиях производства. В этой связи перспективным направлением является создание синбиотических композиций с использования новых процессов и оборудования. Важную роль имеют способы производства синбиотиков в жидком и криозамороженном состоянии, что связано с высокой степенью готовности к использованию по сравнению с сухими синбиотиками.

Основные группы пробиотиков:

· Пробиотики на основе живых микроорганизмов (монокультуры или их ассоциации);

· Пробиотики на основе метаболитов или структурных компонентов микроорганизмов - представителей нормальной микрофлоры;

· Пробиотики на основе соединений микробного или иного происхождения, стимулирующих рост и активность бифидобактерий и лактобацилл - представителей нормальной микрофлоры;

· Пробиотики на основе комплекса живых микроорганизмов, их структурных компонентов, метаболитов в различных сочетаниях и соединений, стимулирующих рост представителей нормальной микрофлоры;

· Пробиотики на основе генно-инженерных штаммов микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов с заданными характеристиками.

Виды микроорганизмов, используемые для приготовления пробиотиков:

· Bacillus subtilis

· Bifidobacterium adolescentis, В. bifidum, B. breve, В. infantis, В. longum

· Enterococcus faecalis, E. faecium

· Escherichia coli

· Lactobacillus acidophilus. L. casei, L. delbrueckii subsp. bulgaricus,

· L. helveticus, L. fermentum, L. lactis, L. rhamnosus, L. salivarius, L. plantarum

· Lactococcus spp.

· Leuconostoc spp.

· Pediococcus spp.

· Propionibacterium acnes

· Saccharomyces boulardii

· Streptococcus cremoris, S. lactis, S. salivarius subsp. thermophilus

· Clostridium butiricum

К настоящему времени за рубежом разработаны и коммерчески реализуются, в том числе и на российском рынке, как моно, так и некоторые комплексные пробиотики, состоящие из двух-пяти различных лиофильно высушенных живых микроорганизмов (таблица 1).

Таблица 1. Наиболее распространенные штаммы лактобацилл и бифидобактерий, используемые в России для производства пробиотиков и продуктов функционального питания

Lactobacillus acidophilus 100 аш; NK1; K3Ш24; Ер317/402

Lactobacillus fermentum 90-TC-4

Lactobacillus plantarum 8RA-3

Bifidobacterium bifidum 1; 791; ЛВА-3

Bifidobacterium longum B379M

Bifidobacterium breve 79119; 79-88

Bifidobacterium infantis Г 73-15; 79-43

Bifidobacterium adolescentis 7513; MC-42; Г013

В России разработаны и используются комплексные пробиотические препараты и продукты питания, в состав которых включены несколько штаммов различных микроорганизмов (Бификол, Ацилакт, Бифилонг, Полибактерин, Мульти 1-, 2, 3 и некоторые другие).

Штаммы бифидобактерий и лактобацилл, входящих в их состав, на протяжении десятилетий успешно использовались в пробиотических фармакопейных препаратах первого поколения и различных кисломолочных продуктах функционального назначения.

Они, как полагают, полностью безопасны для человека имеют доказанные противоинфекционные, иммуностимулирующие, антиаллергенные, антистрессовые и другие позитивные эффекты, направленные на поддержание и восстановление здоровья.

При конструировании комплексных пробиотиков основываются на том, что каждый индивидуум, употребляя поликомпонентный пробиотический препарат, создает благоприятные условия для отбора из него представителей тех видов бифидо- и лактобацилл, которые в его кишечнике находятся в дефиците.

Антагонистические свойства пробиотических микроорганизмов, присутствующих в свежеприготовленной жидкой форме более выражены, чем у тех же штаммов, находящихся в лиофилизированном состоянии; это может быть связано с присутствием в жидких формах пробиотиков более высоких концентраций уксусной, молочной кислот, перекиси водорода, а возможно и других антагонистических и иных регуляторных субстанций-метаболитов.

В зависимости от технологии производства современные пробиотики можно разделить на две группы:

· Первая группа пробиотиков производится с использованием метода лиофильной сушки субстрата живых активных бактерий. Препараты выпускают в форме порошка, таблеток, капсул или свечей. Эти формы имеют длительные сроки годности и не требовательны к непродолжительным изменениям температуры хранения. Существенным их недостатком является то, что процесс лиофилизации приводит бактерии в анабиоз (неактивное состояние). Для возвращения в активное физиологическое состояние им требуется 8-10 часов, а за это время уже большая часть бактерий выводится из организма человека. Кроме того, в процессе лиофилизации бактериальные клетки теряют специфические рецепторы, которые помогают им закрепляться на поверхностях, поэтому их пребывания в кишечнике ещё более снижается.

· При производстве второй группы - жидких «живых» пробиотиков микробные клетки остаются в активном состоянии и способны к колонизации желудочно-кишечного тракта уже через 2 часа. Ниже приводится сравнительная характеристика «живых» и лиофильно высушенных пробиотиков (таблица 2).

Таблица 2. Сравнительная характеристика «живых» и лиофильно высушенных пробиотиков.

Свойства	Преимущества «живых» форм	Лиофильно высушенные препараты
Антагонистическая активность в отношении к условно - патогенной и патогенной микрофлоре	Высокая (в отношении Возбудителей дизентерии, патогенных кишечных палочек, стрептококков, стафилококков, протея и др.)	Низкая и средняя
Скорость роста	Большая скорость роста с минимальной способностью к транслокации из пищеварительного тракта во внутреннюю среду макроорганизма	Низкая и средняя скорость роста
Кислотоустойчивость	Выраженная кислотоустойчивость и хорошая приживаемость на всех слизистых	Низкая кислото-устойчивость
Протеолитическая активность ферментов, участвующих в расщеплении лактозы и белка коровьего молока	Присутствует (в том числе благодаря наличию в составе аминокислот)	Отсутствует
Возраст популяции клеток микроорганизмов	Возможность отследить зрелость популяции клеток, т.е. препараты содержат только молодые клетки микроорганизмов, которые обладают максимальной способностью к размножению (уже в кишечнике пациента при приёме препарата)	Невозможность отследить возраст популяции клеток микроорганизмов
Дополнительный лечебный фактор	Наличие дополнительного лечебного фактора - продуктов метаболизма активных форм живых бактерий: жирные кислоты	Отсутствие - дополнительного лечебного фактора

Весьма перспективным является создание синбиотиков для детерминированных групп населения (целевой аудитории потребителей). Теоретически возможно управление микрофлорой желудочно-кишечного тракта за счет использования про-, пре- и синбиотиков для обеспечения достаточного уровня полезных пробиотических микроорганизмов в желудочно-кишечном тракте. С точки зрения регламентации физиологически-активного уровня (10⁶-10⁷ КОЕ/г содержимого кишечника) in vitro количество микроорганизмов в функциональных продуктов составляет от 10⁸ до 10¹⁰ КОЕ/г продукта. Однако достигнуть определенных уровней пробиотических микроорганизмов и пребиотиков in vivo в настоящее время не представляется возможным. Что касается содержания пребиотических компонентов в синбиотическом продукте, то предварительные исследования на лабораторных животных показали, что, например, для лактулозы это 5 г на 1 кг продукта.

Таким образом, теоретически с высокой долей вероятности можно обосновать диапазон содержания про- и пребиотиков в синбиотических молочных продуктах: пробиотических микроорганизмов, не ниже 10⁸ КОЕ/г; лактулозы, не менее 0,5г в 100 г. продукта (0,5%).

Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 64; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!