ШТАМИ ЛАКТОБАЦИЛ І БІФІДОБАКТЕРІЙ, ЯКІ ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА ПРОБІОТИКІВ І ПРОДУКТІВ ФУНКЦІОНАЛЬНОГО ХАРЧУВАННЯ

Основними вимогами до мікроорганізмів, що служать основою пробіотиків, є:

• ізольованість із організмів тих видів тварин та людини, для яких вони будуть призначені;

• проявляти корисну дію на організм, підтверджену лабораторними дослідженнями і клінічними спостереженнями;

• у випадку введення у великих кількостях повинні характеризуватися мінімальною здатністю до транслокації із травного тракту у внутрішнє середовище мікроорганізму, а за час довготривалого використання не повинні викликати побічні ефекти;

• повинні бути стійкими до рН, жовчних кислот, антимікробних субстанцій;

• добре адгезуватися до епітелію відповідних слизових оболонок;

68

69

• повинні проявляти стабільні характеристики як в клінічному, так і в технологічному плані;

• повинні швидко рости і розмножуватись в умовах, близьких до таких, як у кишечнику;

• мати чітке фізіолого-біохімічне й генетичне маркування з метою виключення фальсифікації, а в ході періодичного контролю встановлювати ідентичність вихідних проблематичних штамів і виробничих культур під час їх використання.

Розроблені генно-модифіковані пробіотики на основі Lactococcus laktis, з геном яких штучно введені структурні гени еукаріотичних клітин, встановлена висока ефективність такого пробіотика в лікуванні хвороби Крона і виразкового коліту.

Протягом багатьох років ведеться пошук оптимальних рішень у профілактиці виникнення дисбактеріозу і збільшення опірності організму до несприятливих факторів зовнішнього середовища. З цією метою використовують ферментовані з допомогою бактерій кисломолочні продукти. Такі продукти, які містять живі мікроорганізми або ферментовані ними, отримують назву — пробіотичні.

Пробіотики — живі мікроорганізми: молочнокислі бактерії, частіше біфідо- або лактобактерії, іноді дріжджі, які знаходяться в кишечнику здорової людини. Термін «пробіотики» означає «для життя» (на відміну від терміну «антибіотики» — «проти життя») відносно чутливих до них живих організмів. Застосування пробіотиків приводить до збільшення кількості молочнокислих бактерій, які природно присутні в кишечнику/Мікроорганізми, які входять до складу пробіотичних продуктів, не патогенні, не токсичні, містяться в достатній кількості, зберігають життєздатність під час проходження шлунково-кишковим трактом і зберіганні.

Біфідобактерії проявляють виражений мікробний антагонізм. У процесі життєдіяльності вони утворюють органічні кислоти, що приводить до зниження рН середовища кишечника і перешкоджає розмноженню патогенної, гнильної й газоутворюючої мікрофлори у кишечнику. Вони позитивно впливають на утворення деяких ферментів і вітамінів, що сприяють травленню, а також антибактеріальних речовин, активізують відновлення нормальної кишкової мікрофлори після діареї терапією антибіотиками й радіотерапією зниженню рівня холестерину в крові, стимулюють імунні функції, пригнічують бактеріальні інфекції, а також забезпечують легке виведення канцерогенів і підвищення адсорбції калію.

Для успішної колонізації бактерій у кишечнику необхідні: визначений вид і штам мікроорганізмів, їх здатність до росту, а також створення оптимального поживного середовища за рахунок дієти людини. Високоякісні продукти, такі як кефір, містять мікроорганізми L. bulgaricus і Streptococcus thermophilus, сприятливо впливають на організм людини, але є транзитними і не заселяють кишечник.

Заслуговує на увагу порівняльне тестування ряду кисломолочних продуктів, як продуктів з пробіотичними властивостями, яке проведене проф. Коваленко Н. К. (табл. 2.12).

З наведених даних видно, що не всі досліджені кисломолочні продукти є пробіотичними. У деяких із них специфічна мікрофлора була малоактивна або несумісна чи неадаптована до організму, що не приживається в кишечнику.

Міжнародна молочна федерація називає біопродуктами такі суміші, в 1 мл яких міститься не менше 10⁶ біфідобактерій. Термін зберігання « живих» (не термінованих) кисломолочних продуктів складає всього 15 діб за умови, що сировина не містить спор і пліснявих грибів.

Таблиця 2.12

РЕЗУЛЬТАТИ ТЕСТУВАННЯ КИСЛОМОЛОЧНИХ ПРОДУКТІВ

У лікувально-профілактичному і повсякденному харчуванні населення України використовує біо-кефір, ряжанку, йогурт, сметану, спеціальні кисломолочні продукти як вітчизняного («Біфілайф», «Сімбівіт», «Наріне», напої «Сімейний», «Київський», «Біовіт», «Біфідін» та ін.), так і імпортного виробництва (серія йогуртів і кисломолочних напоїв «Активія» з біфідобактеріями ESSENSIS, кисломолочний напій «Актімель» з пробіотиком L. casei виробництва фірми «DANONE», йогурти «Onken» польської фірми « Onken Andex» та ін.).

Лактобактерії синтезують широкий спектр речовин, інгібірують ріст інших бактерій. До таких речовин відносяться кінцеві продукти метаболізму: органічні кислоти (молочна й оцтова), перекис водню і сполуки, відомі як бактеріоцини (лізоцим, лектролін, нізин, лактоцідин, ацидофілія). Бактеріоцини— білки, які продукуються деякими мікроорганізмами і згубно діють на близькі родинні мікроорганізми. Вони мають вужчий спектр активності, ніж антибіотики, але їх дія більш виражена.

Антимікробна активність лактобактерій може бути результатом продукування перекису водню. Деякі вчені вважають, вона пов'язана із стимуляцією імунної системи.

Лактобактерії пригнічують ріст наступних бактерій:

Bacillus subtilis

B.cereus

B. stearothermophilus

Candida albicans

Clostridium perfringes

Escherichia coli

Klebsiella pneumoniae

Lactobacillus

bulgaricus

L. fermenti

L. helveticus

L. lactis

L. leichmannii

L. plantarum

70

71

Основними перевагами пробіотиків є:

• колонізація шлунково-кишкового тракту пробіотичними мікроорганізмами, які проявляють антагонізм відносно умовно-патогенних і патогенних бактерій, вірусів, грибів і дріжджів:

• поліпшенню зовнішнього балансу мікроорганізмів у кишечнику і ліквідація дисбактеріозів та дисбіозів у цілому;

• оптимізація травлення й нормалізація моторної функції кишечника в результаті вироблення субстанцій, що мають морфокінетичну дію:

• регулювання часу проходження їжі шлунково-кишковим трактом за рахунок участі у метаболізмі жовчних кислот:

• детоксикуюча та захисна роль: попередження негативного впливу радіації, хімічних забруднювачів їжі, канцерогенних факторів, екзотичної їжі, забрудненої води за рахунок стимулювання імунної відповіді й підвищення неспецифічної імуно-резистетності.

Лактобацили, як пробіотики, вважаються найбільш активними учасниками в морфогенезі та функціонуванні імунокомпетентних клітин і тканин організму.

В цілому, пробіотики є важливим і необхідним інструментом захисту здоров'я людини, перш за все від дисбактеріозів шлунково-кишкового тракту, які виникають як результат нераціональної антибіотикотерапії, неправильного харчування, екологічних факторів.

Актуальним можна вважати необхідність:

• розробки концепції використання пробіотиків у харчуванні людини як важливого засобу реабілітації та профілактики шлунково-кишкових захворювань у масовому масштабі;

• формування нормативної бази: ДСТУ, ГСТУ, інструкцій та інших нормативних документів, які регулюють виробництво, зберігання, реалізацію, якість і безпечність пробіотичних продуктів харчування, штамів-продуцентів пробіотиків, бактеріальних концентратів;

• організація комплексу заходів, направлених на забезпечення населення ефективними, безпечними і доступними засобами корекції порушень кишкового та інших мікробіоценозів, а також пропаганди й популяризації, розширення інформації про пробіотичні продукти, їх користь для здоров'я людини.

Спеціальну нішу ринку функціональних продуктів займають пре- і пробіотичні харчові продукти.

Гіппократ задовго до нашої ери говорив, що їжа має стати нашими ліками. Вона повинна коректувати, в першу чергу, саме ту систему організму, яка реагує на склад і якість.

У кишечнику людини знаходиться більше ста білліонів мікроорганізмів (близько 400 різноманітних видів). Серед них можна виділити необхідні, бажані, незначні і навіть шкідливі для функціонування нашого організму. Пробіотична концепція ставить за мету таку дію на флору кишечнику, яка б поліпшувала самопочуття й здоров'я людини. Для цього можливі два варіанти:

• створення спеціальних сприятливих умов для мікроорганізмів кишечника за допомогою пребіотиків;

• цільове розміщення в кишечнику живих мікроорганізмів з потрібними характеристиками. Пробіотики — живі мікроорганізми, які здатні позитивно впливати на здоров'я людини— нормалізувати склад і функції мікрофлори шлунково-кишкового тракту (найчастіше це біфідобактерії і лактобацилли, здатні проявляти антагонізм проти патогенних і умовно патогенних мікробів).

У разі дотримання певних умов пробіотики добре уживаються з молочнокислими культурами заквасок, їх можна включати у різні види кисломолочних продуктів. Надходячи в організм людини разом з продуктами, біфідо- і лактобактерії сприятливо впливають на здоров'я людини за рахунок:

• нормалізації складу й функцій мікрофлори шлунково-кишкового тракту;

• пригнічення гнильних і патогенних бактерій;

• регулювання обміну речовин;

• активізації імунних сил організму;

• захисту організму від харчових алергій;

• зниження рівня холестерину в крові;

• активізації засвоєння вітамінів і мінералів.

Відомо, що пробіотичні продукти також корисні і для комплексного лікування захворювань шлунково-кишкового тракту, прийому антибіотиків, різних видів інфекційних діарей, служать джерелом дефіцитних білка, кальцію, лактози.

Пробіотичні продукти не є антиканцерогенними, тому що властивості культур-пробіотиків не слід розповсюджувати на них.

До складу харчових продуктів, що вживаються щоденно, повинні включатися пробіотичні мікроорганізми лише після вивчення їх природи, стабільності властивостей, безпечності для людей, виживання в середовищі харчового продукту і бага-тоетапного дослідження функціональної ефективності (останній один із самих відповідальних на шляху просування продукту до споживача).

До якості пробіотичних продуктів ставлять високі вимоги. Вони повинні розповсюджуватися і на характеристики компонентів, які входять до їх складу; включати мінімальну кількість живих культур-пробіотиків на кінець терміну придатності; жорстко регламентовані умови й строки зберігання; на рекомендації відносно їх споживання. Маркування на етикетках повинно давати чітку інформацію про те, які культури містяться в конкретному пробіотичному продукті, яку кількість їх живих клітин ми споживаємо до закінчення терміну придатності, як слід зберігати продукт, з ким можна контактувати, якщо споживач хоче дізнатися щось додатково. Дотримання всіх наведених умов може зробити застосування пробіотичних продуктів максимально ефективним.

Обов'язковими компонентами пробіотичних продуктів є біфідобактерії і лак-тобактерії(тг.6п. 2.13).

Таблиця 2.13

ОСНОВНІ ГРУПИ ПРОБІОТИКІВ

72

73

Біфідобактерії (Bifidobacterium) — основна група корисних сахаролітичних бактерій товстого кишечника. Біфідобактерії— грампозитивні палички, облігатні анаероби, які не утворюють спор і відрізняються гільчастою морфологією. Найважливішими серед кишкових біфідобактерій людини є Bifidobacterium bifidum, B.infantis, B.breve та ін.

Сприятливий вплив цих мікроорганізмів на здоров'я людини обумовлюють наступні властивості біфідобактерій:

• підтримують нормальний баланс кишкової мікрофлори;

• продукують коротко ланцюгові жирні кислоти (оцтову, молочну та мурашину), які знижують рН середовища і роблять його несприятливим для розвитку патогенних мікроорганізмів;

• здатні виділяти продукти метаболізму, які безпосередньо інгібірують життєдіяльність патогенних бактерій;

• знижують концентрацію потенційно небезпечного аміаку й амінів у крові;

• синтезують вітаміни групи К, В, амінокислоти та ферменти, які всмоктуються в товстому кишечнику;

• стимулюють імунну атаку проти патогенних мікроорганізмів, у тому числі й проти шкідливої кишкової мікрофлори;

• проявляють протипухлинну активність;

• підсилюють захисну здатність організму (завдяки стимулювання біфідобакте-ріями lg А-антитіл);

• сприяють зниженню рівня холестерину в крові (за участю ферменту редуктази);

• приймають активну участь у відновленні нормальної мікрофлори кишечника після терапії атибіотиками;

• застосування біфідобактерій разом з молочними продуктами поліпшує їх засвоюваність особами, що не переносять лактозу (завдяки виділення біфідобактері-ями Р-галактозидази, яка компенсує дефіцит цього ферменту в організмі людини).

Джерелом пробіотиків переважно служать кисломолочні продукти, які включають біфідобактерії. Найбільш вивченими видами біфідобактерій, що застосовуються у харчовій промисловості, є В. bifidum, В. adolescentis, В. brebe, В. longum, В. infantis, В. pseudolonginum, В. thermophilum, розмноження яких обумовлено багатьма факторами росту: біотином, цистеїном, рибофлавіном, пуриновими і піріми-диновими основами, пептидами, аміноцукридами, коферментом-А, олігоцукридами, залізом, магнієм, кальцієм, фосфатами, хлоридами калію й натрію. Окремим штамам біфідобактерій для їх розвитку необхідні вуглекислий газ, аміак, гістидин, лізин, пролін, серін, аланін, аспарагінова й глютамінова кислоти, азотфіксуючі олігоцукриди. Оптимальними умовами росту й розвитку біфідобактерій є температура 31...41°СірН6-7.

Біфідобактерії синтезують вітаміни групи В (В_ь В₂, Ві₂, фолієву кислоту), вітамін К, незамінні амінокислоти.

Найбільш перспективні продукти, які містять стимулятори росту мікробного, тваринного або рослинного походження (пребіотики) сприятливо впливають на ріст біфідо- й лактобактерій, які здатні гальмувати дію небажаної умовно-патогенної мікрофлори кишечника.

Лактобактерії є обов'язковим компонентом пробіотичних продуктів, оскільки вони відіграють важливу роль у мікроекології людського організму. Вони є частиною нормальної мікрофлори організму людини і разом з іншими мікроорганізмами заселяють порожнини тіла, утворюючи біоплівку на поверхні слизових оболонок. Для деяких лактобактерій характерні адгезивні властивості.

Лактобактерії синтезують широкий спектр речовин, інгібірують ріст інших бактерій. До таких речовин відносяться кінцеві продукти метаболізму: органічні кислоти (молочна й оцтова), перекис водню і сполуки, відомі як бактеріоцини (лізоцим, нізин, ацидофілія, лектролін, лактоцідин).

Бактеріоцини —-■ білки, які продукуються деякими мікроорганізмами і проявляють антагонізм на близькородинні мікроорганізми. Вони мають менший спектр активності, ніж антибіотики, але їх дія більш виражена.

Антимікробна активність лактобактерій може бути як результат продукування перекису водню і пов'язана із стимуляцією імунної системи.

Лактобактерії пригнічують ріст таких бактерій: Proteus vulgaris, Salmonella typhosa, Staphylococcus aureus, S.lactis, Bacillus Subtilis, S.cereus, Lactobacillus bulgaricus, L.lactis та ін.

Частина лактобактерій синтезує антибіотики булгарикан і булгарин, ацидофілія, ацидолін, лактозицин, лактобревін, реутерин.

Провідна роль лактобактерій у мікробіальних ценозах зумовлена їхньою адгези-вністю — здатністю прикріплюватися до клітин слизової оболонки. Адґезивність є одним із основних факторів, що визначає взаємини мікроорганізму і його господаря в екологічній ніші, що створилася. Від адгезивної здатності мікроорганізмів залежить склад, стабільність і захисні властивості мікробіотиків організму-господаря. Разом з тим, адгезивні властивості притаманні не для всіх лактобактерій.

Антагоністична активність лактобактерій обумовлена також продукуванням пе-роксиду водню, молочної та оцтової кислот, метаболітів, що знижують рН середовища, концентрацією за місцем прикріплення на слизовій оболонці різних відділів шлунково-кишкового тракту та урогенітальних органів.

Сприятливий вплив лактобактерій на здоров'я людини визначається тим, що вони здійснюють синтез вітамінів групи В та К, незамінних амінокислот, біологічно активних речовин, поліпшують засвоюваність лактози, знижують вміст холестерину в крові, проявляють імуномоделюючу, антимутагенну та антиканцерогенну активність.

Серед сучасних розробок пробіотиків з декількома мікроорганізми різних родин і видів, виділена серія препаратів «Біфідум-Мульті-1,2, 3». Вони можуть використовуватись різними віковими групами людей. Кожен з цих препаратів містить саме ті види біфідобактерій, які найбільш фізіологічні для певної вікової групи. «Біфі-дум-Мульті-1» є одним з небагатьох біопрепаратів, дозволених МОЗ України до застосування дітям від народження. «Бііфдум-Мульті-2» містить біомасу біфідобактерій чотирьох видів, яблучний пектин і порошок топінамбура.

2.11. Пребіотики

Пребіотики — речовини, що важко засвоюються організмом з властивою селективною стимуляцією життєдіяльності мікроорганізмів, які входять до складу мікрофлори нижніх відділів кишечника.

З метою профілактики й корекції мікроекологічних порушень у харчовому каналі використовують різні пребіотики, які селективно стимулюють ріст корисних речовин (табл. 2.14).

До пребіотиків відносяться речовини, які повинні задовольнити наступні вимоги:

• не гідролізуватися і не всмоктуватися у верхній частині шлунково-кишкового тракту;

74

75

,те

• бути селективним субстратом для корисних бактерій, що живуть у товстому кишечнику, тобто стимулювати їхній ріст чи біохімічну активність;

• змінювати баланс кишкової мікрофлори в сторону більш сприятливого для організму людини складу;

• індукувати корисні ефекти не тільки на рівні шлунково-кишкового тракту, але й організму в цілому, тобто забезпечувати системні ефекти.

Таблиця 2.14

Поиск по сайту: