ПРЕБИОТИКИ

PREBIOTICS

Antonina Romanova

student, Department of medical biology and genetics, Ural state medical university,

Russia, Yekaterinburg

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены строение пребиотиков, их физиологические эффекты в организме, содержания в пище, суточная потребность, клинические исследования действия лактулозы и использование в лечебных целях.

ABSTRACT

The article deals main the structure of prebiotics, their physiological effects in the body, content in food, daily requirement, clinical studies, the mechanisms of the positive effect of lactulose and medical uses.

Ключевые слова: пребиотики, лактулоза, пищевые волокна, кишечник.

Keywords: prebiotics, lactulose, dietary fiber, intestine.

Введение

В настоящее время большой процент людей живут в бешеном ритме, что сказывается на корректности питания. Многие люди не включают в свой рацион такие важные продукты, как фрукты и овощи, забывая об их огромной пользе. На основе этого возникают многочисленные проблемы со здоровьем, от простого нарушения дефекации до более серьёзных заболеваний.

Цель исследования – ознакомиться с понятием пребиотики, их физиологическими эффектами, пользой и применением в медицине.

Материалы и методы исследования

Теоритические источники. Сбор и анализ информации.

1. Определение

Пребиотики – это натуральные или синтетические средства немикробного происхождения (лекарственные препараты, продукты питания и БАД), которые не перевариваются ферментами человека, не усваиваются в верхних отделах ЖКТ и стимулируют рост и/или метаболическую активность одного или нескольких видов нормофлоры.

Они не всасываются в тонкой кишке и подвергаются бактериальной ферментации в толстой кишке. Чтобы компонент пищи был классифицирован как пребиотик, он не должен подвергаться гидролизу пищеварительными ферментами человека, не должен абсорбироваться в верхних отделах пищеварительного тракта, однако должен являться селективным субстратом для роста и/или метаболической активации одного вида или определенной группы микроорганизмов, заселяющих толстый кишечник, приводя к нормализации их соотношения.

2. Строение пребиотиков

Пребиотики представляют собой углеводы, состоящие из двух или более молекул, соединенных между собой бета-гликозидными связями. Отсутствие в ферментной системе человека бетагликозидаз, то есть ферментов, расщепляющих такие связи, делает пребиотики неперевариваемыми углеводами. Пребиотики, не перевариваясь и не усваиваясь в верхних отделах ЖКТ, гидролизируются исключительно сахаролитической (нормальной) микрофлорой кишечника. Именно поэтому нам нужны пребиотики, которые мы успешно включаем в комплексную терапию болезней пищеварительного тракта.

Основные виды пребиотических соединений:

• моносахариды (ксилит, раффиноза, сорбит, и др.),
• олигосахариды (лактулоза, лацитол и др.),
• полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, декстрин, инулин, хитозан и др.),
• ферменты (бета-микробные галактозидазы, протеазы и др.),
• аминокислоты (валин, аргинин, глютаминовая кислота и др.),
• ненасыщенные жирные кислоты (эйкозопентаеновая и др.),
• органические кислоты (пропионовая, уксусная, лимонная и др.),
• растительные и микробные экстракты (морковный, картофельный, чесночный, дрожжевой и др.) и другие (лецитин, глюконовая кислота, крахмальная патока и пр.).

3. Пребиотики в пище

Самыми распространенными представителями пребиотиков, которые мы потребляем с пищей, являются пищевые волокна. Под термином «пищевые волокна» в настоящее время понимают гетерогенную группу полисахаридов, в основном растительного происхождения, наиболее известными из которых являются целлюлоза и гемицеллюлоза клеточных стенок. Пищевые волокна подразделяют на растворимые и нерастворимые, перевариваемые и неперевариваемые. Перевариваемые волокна подвергаются гидролизу ферментативными системами микроорганизмов в толстом кишечнике человека, а неперевариваемые выводятся в неизмененном виде. В растениях содержатся оба типа волокон, хотя нерастворимые и неперевариваемые, как правило, преобладают. Растворимыми пищевыми волокнами являются камеди, пектины, гемицеллюлоза, которые в значительных количествах содержатся в овсе, ячмене, горохе и некоторых овощах, например картофеле. К нерастворимым пищевым волокнам принадлежат лигнин, целлюлоза, некоторые виды гемицеллюлозы и пектинов. Особенно богаты волокнами нерафинированные злаки.

4. Суточная потребность

В соответствии с МР 2.3.1.2432-08. «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации» физиологическая потребность в пищевых волокнах для взрослого человека составляет 20 г/сут, для детей старше 3 лет - 10-20 г/сут.

Точная суточная потребность в пищевых волокнах для человека не установлена. Предполагается, что взрослый человек за сутки должен съедать 20–35 г пищевых волокон, в то время как европеец в среднем потребляет около 13 г пищевых волокон в сут. Академией наук США предложена норма потребления пищевых волокон из расчета 14 г на 1000 ккал (15 г/сут для годовалого ребенка), Комитетом по питанию Американской академии педиатрии — 0,5 г на 1 кг массы тела (5 г в год), Российским обществом детских гастроэнтерологов, гепатологов и нутрициологов — возраст ребенка + 5–10 г в сут. (6–11 г/сут.).

5. Физиологические эффекты пищевых волокон

Пищевые волокна как представители класса пребиотиков обладают многочисленными физиологическими эффектами, что определяет их значение для нормального функционирования организма.

Бифидогенная активность – способствуют росту и метаболической активности представителей нормофлоры кишечника. За счет своей бифидогенной активности пребиотики стимулируют размножение и функциональную активность нормофлоры. При различных заболеваниях они обеспечивают восстановление нарушенной нормальной микрофлоры.

Задерживают воду в организме, влияя тем самым на осмотическое давление в просвете желудочно-кишечного тракта, электролитный состав кишечного содержимого и массу фекалий, увеличивая их объем и вес. Растворимые пищевые волокна, формируя гелеобразные структуры, препятствуют рефлюксам, в т. ч. гастроэзофагеальному, способствуют опорожнению желудка и увеличивают скорость пассажа кишечного содержимого; перечисленные эффекты направлены на стимуляцию моторики желудочно-кишечного тракта.

Обладают высокой адсорбционной способностью. Этим объясняется их детоксикационное действие. Кроме того, они адсорбируют желчные кислоты и уменьшают их всасывание, регулируя, с одной стороны, объем пула желчных кислот в организме, а с другой — оказывая гипохолестеринемический эффект.

Влияют на катионный обмен и реализуют антиоксидантный эффект.

Являются важными регуляторами состава кишечной микрофлоры.  Утилизация перевариваемых пищевых волокон, поступающих в кишечник, реализуется микрофлорой толстой кишки, которая получает энергетический и пластический материал. Короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся в результате деятельности микрофлоры, являются источниками энергии для эпителиальных клеток кишечника, способствуют их росту, регенерации и активизации синтеза муцина, что в целом улучшает состояние слизистой оболочки кишки. Нормальный состав микрофлоры и нормальное функционирование колоноцитов обеспечивают физиологические процессы в толстой кишке и ее нормальную моторику.

Оказывают непосредственный ингибирующий эффект на прикрепление патогена к клеточным рецепторам, ограничивая колонизацию и пролиферацию.

6. Клинические исследования

Лактулоза — дисахарид, состоящий из остатков молекул галактозы и фруктозы, синтетический структурный изомер молочного сахара — лактозы. В природе не встречается и часто используется в лечебных целях.

Лактулоза может оказывать благоприятное воздействие на состояние кишечника, прежде всего благодаря бифидогенному эффекту. Уже в первых публикациях о лактулозе было показано, что при добавлении 1% этого дисахарида в адаптированные смеси для искусственного вскармливания детей популяционный уровень бифидобактерий в фекалиях от почти нулевого значения восстанавливался до 80–98% общего количества микроорганизмов, а показатель рН понижался до 5,0. Это соответствовало составу микрофлоры и рН кишечника младенцев, вскармливаемых материнским молоком. Исключение лактулозы из диеты приводило к снижению количества бифидобактерий, а показатель рН стула детей вновь повышался до нейтральных значений.

Позже пребиотические свойства лактулозы были доказаны в клинических исследованиях с участием взрослых людей. Ученые установили, что при ежедневном потреблении 3 г лактулозы здоровыми взрослыми людьми в течение 1 недели относительное содержание бифидобактерий повысилось с 8,3% до 47,4%, показатель рН в проксимальном отделе толстой кишки снизился с 7,0 до 6,3, а содержание влаги в фекалиях увеличилось с 74,7% до 79%. При этом наблюдалось снижение количества представителей семейств Bacteroidaceae (с 80,3 до 45,6%) и Enterobacteriaceae, лецитиназаположительных клостридий, в том числе Clostridium perfringens, стрептококков, стафилококков и бацилл. Изменения в составе микрофлоры сопровождались уменьшением концентрации продуктов белкового распада, особенно индола, фенола и аммиака, а также снижением активности глюкуронидазы, нитроредуктазы и азоредуктазы – ферментов с потенциальным канцерогенным и мутагенным действием.

Недавно проведенное рандомизированное двойное слепое перекрестное исследование с участием 52 здоровых японских женщин показало, что пероральный прием 2 г лактулозы в день приводил к существенному увеличению количества и процентного содержания бифидобактерий в фекалиях, их смягчению, снижению напряжения при дефекации и увеличению ее частоты без усиления метеоризма и других побочных эффектов. Более того, включение в рацион даже 1 г/сут. лактулозы может оказывать аналогичное действие.

7. Использование лактулозы в лечебных целях

Механизмы действия лактулозы позволяют использовать ее в лечении воспалительных заболеваний кишечника. Так, введение в рацион пациентов с язвенным колитом 10 г лактулозы в качестве адъювантной терапии позволило значительно улучшить качество их жизни по сравнению с пациентами, получавшими только стандартное лечение. Так же есть доказательства клинической эффективности и безопасности лактулозы для лечения синдрома раздраженного кишечника.

Доказано влияние лактулозы на снижение концентрации других токсичных продуктов белкового распада, в том числе аминов и фенольных соединений. Прием лактулозы в дозе 3 г/сут. в течение 2 нед. значительно снижал уровень индола и фенола в фекалиях взрослых здоровых людей. Особенно это важно для пациентов, страдающих хроническим заболеванием почек, так как крезол и индол являются уремическими токсинами.

Вывод

На основании вышеизложенной информации можно сделать вывод, насколько большую роль в нашем организме играют пребиотики. Из этого следует, что в ежедневном рационе обязательно должны присутствовать продукты, содержащие пребиотики, например, овощи.

Список литературы:

1. Лисицин А.Б., Сизенко Е.И, Чернуха И.М., Алексахина В.А., Семенова А.А., Дурнев А.Д. Пробиотики и пребиотики и их роль в обеспечении здоровья человека.
2. Рябцева С.А., Храмцов А.Г., Будкевич Р.О., Анисимов Г.С., Чукло А.О., Шпак М.А. Физиологические эффекты, механизмы действия и применение лактулозы (Вопросы питания. Том 89, № 2, 5-20 с, 2020).
3. Хавкин А.И., Комарова О.Н. Роль пребиотиков в рационе ребенка» (Вопросы современной педиатрии. 2014; 13 (1): 96–101).
4. Хавкин А. И. Микрофлора пищеварительного тракта. М.: ФСП. 2006. 424 с.
5. Хорошилова И.А., Гранитов В.М. Про- и пребиотики в лечении инфекционных поражений кишечника. ФГБОУ ВО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России