Пребиотики и пробиотики в сохранении и восстановлении микробной экологии кишечника
Обязательным и важнейшим условием при нарушениях микроэкологии кишечника является устранение причин возникновения и проведение эффективной терапии основного заболевания. Еще одним залогом успешной терапии микроэкологических расстройств служит коррекция имеющихся нарушений процесса пищеварения (в том числе – нормализация желчеотделения, моторики ЖКТ, при необходимости - ферментерапия). Непосредственно коррекция микроэкологических нарушений включает элиминацию условно-патогенных микроорганизмов препаратами, содержащими нормальную микрофлору и конкурирующую с условно-патогенной, использование пребиотиков и препаратов метаболитного действия с целью создания условий для роста собственной защитной микрофлоры.
В рамках биотической терапии используются преимущественно микроорганизмы, являющиеся симбионтами человека и обозначающиеся термином «пробиотики». Их применение оправданно, поскольку они адаптированы к внутренней среде человека.
Пробиотики (синоним эубиотики) – это живые микроорганизмы, которые благоприятно влияют на здоровье человека, нормализуя его кишечную микрофлору.
При разработке продуктов пробиотического действия используются различные виды микроорганизмов, к которым, как и к продуктам, созданным на их основе, предъявляются строгие требования безопасности, функциональной эффективности, технологичности.
Основные требования к безопасности продукта и входящим в него компонентам предусмотрены в документах санитарного законодательства Российской Федерации, а также в международных рекомендациях ФАО/ВОЗ и заключаются:
- в использовании штаммов микроорганизмов выделенных от человека;
- отсутствии патогенности, токсичности и побочных реакций
- антибиотикоустойчивости
- высоких адгезивных свойствах к эпителию слизистой кишечника; стабильности генетического кода.
К показателям функциональной эффективности относятся: выживаемость микроорганизмов и персистенция их в желудочно-кишечном тракте (устойчивость к низким значениям рН, желчным кислотам, антимикробным субстанциям), антогонистическая активность против патогенных микроорганизмов, положительное влияние на организм человека.
Технологические требования предусматривают способность к выживанию выбранного штамма в продукте и в ассоциации с заквасочной микрофлорой, с учетом быстроты сквашивания, регулируемого кислотообразования, получение гомогенного сгустка.
При создании продуктов – пробиотиков для детского питания используются в основном бифидобактерии и лактобактерии (табл. 44).
Таблица 44.
Микроорганизмы, используемые для приготовления продуктов детского питания
| Бифидобактерии | B.bifidum, B.infantis, B.adolescentis, B.breve, B.longum, B.lactis (Bв 12), B.animalis (actiregularis) |
| Лактобактерии | L.acidofilus, L. Reuteri, L.casei (Imunitass), L.fermentum, L.plantarum, L.helventicus, L.bulgaricus, L.ramuosus (LGG) |
| Лактококки и молочно-кислые стрептококки | L.lactis subsp. lactis, L.lactis subsp cremoris, L.thermophilus |
| Пропионовая палочка | P. shermanii |
Каждый штамм бифидобактерий имеет свои характеристики и диапазон действия. B.bifidum и B.infantis превалируют в кишечнике у детей, находящихся на грудном вскармливании. B.adolescentis чаще выделяется у детей на искусственном вскармливании или получающих прикорм, а также у взрослых. В последнее время чаще используются штаммы B.lactis (Bв 12) и B.animalis (actiregularis), обладающие выраженной функциональной активностью и хорошей устойчивостью в желудочно-кишечном тракте.
Лактобактерии чаще используются в комбинированных заквасках при создании кисломолочных продуктов. Известно, что лактобактерии L.acidofilus, L. reuteri. L. rhamnosus (LGG), L. casei и L. helveticus обладают хорошей сохранностью в продукте, устойчивостью к внешним воздействиям, высоким пробиотическим эффектом.
Продукты детского питания пробиотического действия могут быть пресными и кисломолочными. К пресным продуктам относятся сухие адаптированные молочные смеси «Нутрилак-Бифи», в состав которой введены бифидобактерии - B. lactis (Bв 12) и «НАН-2» - лактобактерии L. rhamnosus (LGG) и бифидобактерии B.londum, смесь «ХиПП 2 с лактобактериями» обогащена живыми молочнокислыми бактериями L. reuteri в количестве не менее 107 КОЕ/г.
Большинство продуктов-пробиотиков для детского питания являются кисломолочными. Для сквашивания продуктов используются моновидовые или поливидовые закваски. Кисломолочные смеси обладают двойным функциональным эффектом – за счет пробиотических штаммов и продуцируемой ими молочной кислоты. Основными свойствами кисломолочных продуктов являются общее биологическое действие на организм, влияние на микробиоценоз кишечника, воздействие на секреторную функцию пищеварительных желез и перистальтику кишечника, а также иммуномодулирующий эффект. Они повышают кислотность химуса, ингибируют рост патогенной, гнилостной и газообразующей флоры, стимулируют рост нормальной индигенной флоры, а также улучшают всасывание кальция, фосфора, магния и железа.
Ингибирование роста патогенных микроорганизмов при использовании кисломолочных смесей происходит за счет продукции антимикробных субстанций, конкуренции с патогенной микрофлорой за пищевые вещества, препятствия адгезии патогенных микроорганизмов на рецепторы энтероцитов. Иммуномодулирующий эффект данных продуктов заключается в усилении фагоцитоза, активизации пролиферации лимфоцитов, препятствии деградации секреторного иммуноглобулина А, стимуляции выработки интерферона, лизоцима, пропердина, оказании влияния на цитониновую систему, регуляцию выработки интерлейкинов.
Кисломолочные продукты могут быть жидкими и сухими, они также подразделяются на адаптированные и неадаптированные. Жидкие адаптированные кисломолочные смеси «Агуша 1» и «Агуша 2», а также смесь «Адалакт» предназначены для использования в питании детей первого года жизни.
Жидкие адаптированные и частично адаптированные кисломолочные продукты, предназначенные для детей первого года жизни, представлены в табл. 45.
Таблица 45.
Жидкие адаптированные и частично адаптированные кисломолочные продукты
| Название продукта | Используемые штаммы |
| Агуша 1 кисломолочная | ацидофильная палочка, бифидобактерии |
| Агуша 2 кисломолочная | ацидофильная палочка, бифидобактерии |
| Адалакт | ацидофильная палочка, термофильный стрептококк |
| Ацидолакт | ацидофильная палочка, термофильный стрептококк |
| Ацидофильная «Малютка» | ацидофильная палочка, термофильный стрептококк |
| Бифилин | Бифидобактерии |
К неадаптированным жидким молочным продуктам относятся: «Ацидолакт», «Наринэ», «Биолакт», «Биокефир», «Бифидокефир», «Бифидок». Они выпускаются на детских молочных кухнях или в цехах детского питания. В 100 мл этих смесей уровень белка высок и составляет 2,6-2,8 г, а соотношение альбуминовой и казеиновой фракций – 20:80. Их используют в питании детей не ранее 8 месяцев.
Жидкие неадаптированные кисломолочные продукты представлены в табл.46.
Таблица 46.
Жидкие неадаптированные кисломолочные продукты
| Название продукта | Используемые штаммы |
| Ацидолакт | ацидофильная палочка, термофильный стрептококк |
| Биолакт | ацидофильная палочка |
| Наринэ | ацидофильная палочка |
| Лактобактерин | Лактобактерии |
| Бифидокефир Биокефир Бифидок | кефирные грибки, бифидобактерии |
Новым в детской диетологии следует признать создание сухих адаптированных кисломолочных смесей «Нутрилак кисломочный», «НАН кисломолочный», «Галлия Лактофидус 1» и «Галлия Лактофидус 2», что представляется очень важным, так как длительные сроки хранения этих продуктов дают возможность обеспечить ими также детей, проживающих в отдаленных регионах страны.
Продукты пробиотического действия нашли широкое применение и используются как с профилактической, так и с лечебной целью. К таким продуктам относятся адаптированные молочные смеси, содержащие бифидобактерии: «Нутрилак Бифи», «НАН 2» и «НАН ГА 2», а также адаптированные кисломолочные продукты «Нутрилак кисломолочный»; кисломолочные «Агуша 1» и «Агуша 2», «НАН кисломолочный». При их использовании отмечаются хорошие показатели физического развития, детей, уменьшение нарушений состава микрофлоры кишечника, улучшение показателей иммунного статуса.
Помимо сухих и жидких молочных смесей пробиотического действия, разработаны рецептуры каш для детского питания, в состав которых введены полезные микроорганизмы. Обоснованием к их включению послужили данные об изменении состава микрофлоры кишечника у детей в период введения прикорма – уменьшение уровня бифидобактерий и увеличение количества бактерий - протеолитиков, что делает ребенка уязвимым к инфекциям, особенно кишечным. Применение продуктов прикорма, обогащенных пробиотиками, позволяет поддержать оптимальный состав кишечной микрофлоры и значительно снизить риск развития кишечных инфекций. К таким продуктам относятся каши фирмы Нестле, обогащенные специально подобранными штаммами бифидобактерий, а также каши с йогуртом (фирм ХиПП, ДрогаКолинска, Хумана).
В последние время большое внимание уделяется обогащению детских молочных смесей пребиотиками - нутриентами, которые используются полезными микроорганизмами кишечника в процессе их роста и оказывают положительное влияние на микробиоценоз.
К пребиотикам относятся пищевые волокна, которые не подвергаются расщеплению в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, но ферментируются в толстой кишке, способствуя селективному росту полезной для организма микрофлоры. Пребиотическими свойствами обладают многие неперевариваемые углеводы, из которых наиболее изученными являются олигосахариды, лактулоза и инулин.
Они оказывают пребиотический эффект, обеспечивая рост бифидобактерий в кишечнике ребенка. Бифидодоминантный состав кишечной микрофлоры у детей на грудном вскармливании имеет ряд положительных эффектов и, прежде всего, выполняет иммуномодулирующую функцию. Известно, что ребенок на естественном вскармливании реже подвержен инфекционным заболеваниям и обладает более высокой резистентностью к кишечным инфекциям.
Олигосахариды – линейные полимеры глюкозы и других моносахаров, в женском молоке они составляют 12-14% от общего содержания углеводов и представлены преимущественно галактоолигисахаридами. Олисахариды занимают промежуточное положение между моно- и полисахаридами и, как правило, содержат от 3 до 10 моносахаридных остатков.
Олигосахариды грудного молока в совокупности представляют собой третью по количественному содержанию плотную составляющую грудного молока (после лактозы и жира). Максимальная концентрация олигосахаридов определяется в молозиве – 20 г/л, в зрелом молоке составляет примерно 13 г/л. Состав олигосахаридов грудного молока не зависит от диеты матери, но значительно различается по количеству и качеству у разных матерей. Олигосахариды входят в структуру клеточной мембраны млекопитающих, являются рецепторами для антител, токсинов, гормонов, патогенов и вирусов.
Бифидогенные свойства пребиотиков легли в основу концепции по обогащению ими детских молочных смесей для искусственного вскармливания. В соответствии с этой концепцией, создана пребиотическая добавка, содержащая 90% короткоцепочечных галактоолигосахаридов и 10% длинноцепочечных фруктоолигосахаридов. Введение смеси галакто- и фруктоолигосахаридов в состав «заменителей» женского молока - Нутрилон 1 и Нутрилон 2, Нутрилон Комфорт 1 и Нутрилон Комфорт 2 - стало еще одним шагом, приближающим смесь для искусственного вскармливания к составу женского молока, являющегося «золотым стандартом».
Олигосахариды введены в состав и других детских молочных смесей: «Нутрилак 0-6», Нутрилак 6-12, Нутрилак 0-12, Фрисолак 1 и Фрисолак 2, Фрисопре, Хумана ГА 2, Хумана Фольгемильх 2 и Хумана Фольгемильх 3, Нестожен 1 и 2.
Лактулоза получена синтетическим путем, является дисахаридом, состоящим из галактозы и фруктозы. Пребиотический эффект лактулозы аналогичен механизму действия олигосахаридов.
Пребиотическое действие лактулозы также используются при создании детских молочных смесей. Продуктом, в состав которого впервые была введена лактулоза, является Сэмпер-Бифидус. В настоящее время выпускается также «Детское молоко Агуша с лактулозой», которое рекомендуется к использованию в питании детей с функциональными нарушениями желудочно-кишечного тракта.
К пребиотикам относится также инулин – полисахарид, содержащийся в клубнях и корнях цикория, топинамбура, артишоках и др. Инулин нашел достаточно широкое применение в детском питании. Впервые его ввели в состав каши «Кукуруза Низкоаллергенная с инулином» (ДрогаКолинска, Словения). Из детских молочных смесей инулин входит в состав смеси «Фрисолак 3» для питания детей от 1 года до 3 лет.
Положительные данные, полученные при ее использовании, послужили основанием к введению инулина и в другие злаковые продукты («Лино. Кукуруза с инулином» (Подравка, Хорватия), Низкоаллергенная рисовая каша с пребиотиками и Овсяная каша с пребиотиками (Хайнц, США), Гипоаллергенная каша с пребиотиками» (Гречневая и Рисово-кукурузная) (Нутритек, Россия).
Таким образом, современные технологии, используемые при производстве детских молочных смесей и каши, позволяют вводить в их состав про- и пребиотики, что придает этим продуктам профилактические и лечебно-профилактические свойства в плане улучшения состава кишечной микрофлоры.
Материалы для данной главы также предоставлены: д.м.н. С.А. Шевелевой, к.м.н. С.Г. Макаровой