Синбиотики

СИНБИОТИКИ - КОМБИНИРОВАННЫЕ ПРЕПАРАТЫ С ПРОБИОТИКАМИ И ПРЕБИОТИКАМИ

СИНБИОТИКИ И ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПИТАНИЕ

Во ВСГУТУ разработаны инновационные синбиотические препараты, содержащие пробиотические микроорганизмы и особые неусваиваемые пищевые компоненты:

Бифидосодержащие синбиотики с олигосахаридами. Было установлено, что обработка питательной среды (творожной сыворотки) для накопления биомассы бифидобактерий ферментным препаратом β-галактозидазы позволяет получить высокое количество клеток в биомассе и значительно сократить процесс культивирования бифидобактерий. Синтез галактоолигосахаридов в результате ферментативного гидролиза лактозы творожной сыворотки позволил получить биологически активную добавку, характеризующуюся высоким содержанием жизнеспособных клеток бифидобактерий, а присутствие олигосахаридов обеспечивает эффект синбиотика за счет создания благоприятных условий для развития бифидобактерий при его употреблении.
Синбиотики, обогащенные пищевыми волокнами (кедровым шротом, отрубями и другими пищевыми волокнами растительного происхождения) в настоящее время являются одними из наиболее перспективных средств для восстановления микрофлоры кишечного тракта и поддержания ее в нормальном состоянии, а также индуцирования системных оздоровительных эффектов для всего организма человека.

Синбиотики — это физиологически функциональные пищевые ингредиенты, включающие в себя комбинацию пребиотиков и пробиотиков (пробиотических культур вместе со стимулирующим их размножение субстратом), которая обладает свойством взаимного усиливающего (положительного) воздействия на физиологические функции и процессы обмена веществ в организме человека.

Прим.: Синбиотики иногда называют симбиотиками, что не совсем верно, т.к. первый термин происходит от слова "Синерги́я" (из др.-греч. σῦνεργια - соучастие, содействие, помощь), а второй от термина "Симбио́з" (греч. symbiosis - сожитие), что больше применимо к комбинациям видов микроорганизмов, а не микроорганизмов (пробиотиков) с пребиотиками (как например, есть симбиотическая закваска на основе бифидо- и пропионовокислых бактерий, и есть кисломолочный продукт - синбиотик с бифидобактериями и пребиотическим кедровым шротом).

Пробиотики — это живые непатогенные микроорганизмы (или содержащие их средства), которые при применении в адекватных количествах восстанавливают микробиоценозы (нормализуют микрофлору ЖКТ) и дают оздоровительный эффект для организма человека.

Пробиотики в здравоохранительной практике принимают с целью устранения дефицита нормальной микрофлоры кишечника, а также поддержания и регулирования ее физиологического равновесия.

Пребиотики — углеводы, которые не расщепляются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, и другие продукты, которые являются источником питания для нормальной микрофлоры кишечника. К пребиотикам относятся фруктозо- и галактозоолигосахариды, инулин, лактулоза, лактиол, пищевые волокна и т.д. Пребиотики стимулируют восстановление симбиотической микрофлоры пищеварительного тракта и занимают определенную нишу в терапии и профилактике дисбиотических нарушений.

Официальные определения синбиотиков про- и пребиотиков см. в российском терминологическом стандарте ГОСТ Р 52349-2005 Продукты пищевые. Продукты пищевые функциональные. Термины и определения.

Примечание от WGO (февраль 2023 г)

Рис. Iw. Состав комплементарных и синергетических синбиотиков. Дополнительный синбиотик сочетает в себе пребиотик и пробиотик, которые действуют независимо друг от друга и оказывают одно или несколько полезных воздействий. Пребиотик действует путем модуляции резидентной микробиоты, что приводит к улучшению здоровья. Синергетический синбиотик состоит из субстрата, который используется совместно введенным живым микроорганизмом, повышая его функциональность. Компоненты синергетических синбиотиков действуют совместно (а не независимо друг от друга), обеспечивая положительный эффект для здоровья. (Воспроизведено из Swanson KS, Gibson GR, Hutkins R, Reimer RA, Reid G, Verbeke K, et al. The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of synbiotics. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2020 Nov;17(11):687–701.)

Первоначально синбиотики описывались как соответствующие комбинации пребиотиков и пробиотиков. В последнее время концепция синбиотиков расширилась и стала включать как комплементарные, так и синергические синбиотики (табл. 1). Дополнительный синбиотик определяется просто как смесь пробиотика (пробиотиков) и пребиотика (пребиотиков), где оба компонента соответствуют критериям, определенным для каждого из них, включая надлежащую характеристику, и используются в дозе, доказанной для получения пользы для здоровья. Однако синергический синбиотик был описан как смесь живых микробов, отобранных для использования совместно вводимого субстрата, которые в совокупности приводят к документально подтвержденной пользе для здоровья. Компоненты синергетического синбиотика не обязательно должны независимо соответствовать критериям пробиотика или пребиотика.

Таблица Iw. Определения: Следование этим общепринятым определениям приведет к единообразию в использовании терминов как в научных целях, так и на продуктах. Появились и другие термины, такие как парапробиотик, иммунобиотик, пробиотик-призрак, но их использование не рекомендуется из-за отсутствия четких, хорошо продуманных определений и возможности возникновения путаницы.

Понятие	Определение
Пробиотики	Живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах, оказывают положительное влияние на состояние здоровья хозяина
Пребиотик	Селективно ферментированный ингредиент, который образуется при специфичных изменениях в составе и/или активности желудочно- кишечной микробиоты, и, таким образом, оказывает положительный эффект(ы) на состояние здоровья хозяина
Синбиотики	Смесь, состоящая из живых микроорганизмов и субстрата(ов), избирательно используемого(ых) микроорганизмами хозяина, приносящая пользу здоровью хозяина. Существует два типа синбиотиков: комплементарные (смеси пробиотиков и пребиотиков) и синергетические (смеси живых микроорганизмов, подобранных для совместного использования субстрата с целью получения оздоровительного эффекта).
Молочнокислая бактерия (МКБ)	Функциональная классификация непатогенной, нетоксигенной, грамположительной, ферментативной бактерии, которая связана с продукцией молочной кислоты из углеводов, что делает их пригодными для ферментации пищи. В эту группу включаются виды Lactobacillus, Lactococcus и Streptococcus thermophilus. Многие пробиотики также входят в группу МКБ, но некоторые (такие как определенные штаммы E. coli, спорообразующие и дрожжи, используемые в качестве пробиотиков) в нее не входят
Ферментация	Процесс, при котором микроорганизм трансформирует пищу в другие продукты, обычно посредством образования молочной кислоты, этанола и других конечных веществ метаболизма

Стратегической задачей современной пищевой технологии является создание функционального питания, обеспечивающего поддержание и активизацию жизненно важных функций человека, повышение общей сопротивляемости организма агрессивным условиям среды жизнедеятельности.

Особую роль в функциональном питании ученые отводят продуктам, способствующим оптимизации микроэкологического статуса организма человека, полагая, что именно нормобиоценоз является залогом иммунобиологической стабильности, и, потенциально, здоровья в целом. Синбиотические продукты в наибольшей степени отвечают этим критериям, т.к. способствуют колонизации пищеварительного тракта микроорганизмами – пробиотиками и повышению биологической активности собственной позитивной микрофлоры за счет присутствия в составе продукта пребиотических ингредиентов.

Основной особенностью синбиотиков является проявление синергического эффекта, который достигается за счет повышения скорости размножения полезных бактерий в 1,5-2 раза, способности закреплять пробиотики в кишечнике с помощью пребиотиков, увеличения скорости доставки пробиотиков к месту назначения за счет транзита на пребиотиках, активного развития пробиотиков c получением их метаболитов в процессе производства синбиотиков.

Известны синбиотики, в состав которых входят один или несколько видов пробиотических микроорганизмов, а в качестве пребиотиков применяется лактулоза, экстракт листьев чая, топинамбура, инулин, хитозан, изоляты соевого белка, пектин, спирулина и др.

В основной массе синбиотические продукты – это кисломолочные продукты. В Японии широко распространены синбиотические йогурты. Коллективом университета им. Фридриха-Вильгельма г. Бонна разработана технология синбиотического творога. Имеются и отечественные разработки в данной области. К ним можно отнести кисломолочные напитки с ацидофильными палочками и олигосахаридами, кисломолочно-растительные пастообразные продукты с бифидобактериями и экстрактами плодов и овощей в качестве пребиотиков, напитки из молочной сыворотки и мягкие сыры с пробиотиками и лактулозой, молочные конфеты с про- и пребиотиками и т. д.

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

ВЛИЯНИЕ ПРЕБИОТИКОВ НА МЕТАБОЛИЗМ БИФИДОБАКТЕРИЙ

Таблица 1. Классификация пребиотиков
Химическая природа	Пребиотики
Углеводы	Фруктоолигосахариды, ксилоолигосахариды, арабиногалактоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, изомальтулоза, лактулоза, галактоолигосахариды, раффиноза, стахиноза, гентиоолигосахариды, циклодекстрины, палатиноза, ксилоглюкоолигосахариды, устойчивые крахмалы, пищевые волокна, лектинаны, гетероглюканы и др.
Белки	Гликопентиды, лактоглобулины
Витамины и их производные	Пантотеновая кислота, пантотенаты, инозит

В последние годы проблеме пробиотиков уделяется большое внимание. На конгрессе в Брюсселе по пробиотикам было отмечено, что в настоящее время микробы в организме человека рассматриваются как самостоятельный орган, который питает, очищает и защищает наш организм. Бифидобактерии и пропионовокислые бактерии регулируют процесс пищеварения, участвуют в синтезе витаминов и аминокислот, снижают уровень холестерина в крови, расщепляют атеросклеротические бляшки и очищают стенки сосудов, нормализуют баланс кишечной микрофлоры, снижают концентрацию аммиака в крови, обладают иммуномодулирующими свойствами и противоопухлевой активностью.

Одним из перспективных направлений в создании продуктов функционального питания, в т.ч. биологически активных добавок является использование в пищевых технологиях при производстве биопродуктов стимуляторов роста и биохимической активности пробиотиков (эубиотиков). Итоговым результатом такого производства становится продукт-синбиотик, обладающийся массой полезных свойств и являющийся основой для развития полезной микрофлоры в кишечнике (ее выживаемости и приживаемости). Стимулятором роста в данном случае являются как раз пребиотики.

Следует подчеркнуть, что к одной из наиболее эффективных групп функциональных продуктов относятся кисломолочные биопродукты, содержащие пребиотики. Кисломолочные пробиотические продукты относятся к самой перспективной и продвинутой на мировом рынке группе продуктов функционального питания. Биопродукты — это новое поколение молочных продуктов, состав которых постоянно видоизменяется, становится многокомпонентным и имеет функциональные свойства заданного характера. И в данном направлении во ВСГУТУ уже проведены исследования и разработаны ряд технологий получения симбиотических кисломолочных биопродуктов, включающих в состав компоненты из злаковых культур (овсяной и рисовой круп), ржаной муки, кедрового шрота и т.д.

См. по теме:

В тоже время следует отметить, что применение синбиотических биодобавок и пребиотиков для обогащения хлебо-булочных изделий, соков, напитков, консервов, мясных изделий и т.д. в настоящее время также становится наиболее перспективным способом повышения функциональных качеств пищевых продуктов и придания им свойств оздоровительного питания.

Современная терминология и литература дает определение пребиотикам, как неусваиваемым компонентам пищи, способных положительно влиять на здоровье человека путем селективной стимуляции роста и активности одного или нескольких родов полезных бактерий.

Для того, чтобы пищевой компонент был отнесен к разряду пребиотиков он должен соответствовать следующим критериям:

не гидролизоваться пищеварительными ферментами и не всасываться в верхних отделах желудочно-кишечного тракта;
быть селективным субстратом для одного или нескольких родов полезных бактерий;
быть способными менять баланс микрофлоры кишечника в сторону наиболее благоприятного состава для организма хозяина;
индуцировать полезные эффекты не только на уровне ЖКТ, но и на уровне всего организма в целом, то есть индуцировать системные эффекты.

В ряде стран пребиотики давно производятся в промышленном масштабе, причем основную часть такой продукции составляют такие пищевые компонеты, как фруктоолигосахариды (ФОС), траногликозилированные олигосахариды (ТОС), лактулоза, соевые олигосахариды (COC).

Пребиотики белковой и витаминной природы менее популярны чем углеводные компоненты. На сегодня существует четыре направления промышленного получения пребиотиков (см. табл.2).

Таблица 2. Способы получения пребиотиков
Способ получения	Выделение из природных источников	Ферментативный или кислотный гидролиз	Химический синтез	Ферментативный синтез
Источники	Соя, сахарный тростник, сахарная свекла, топинамбур, цикорий, молочная сыворотка, грибы и актиномицеты, злаковые (отруби)	Галактаны, ксиланы, хитин, ламинаран, арабиноксиланы, пектиновые вещества	Лактоза, сахароза, мальтиоолигосахара	Сахароза, мальтоза, лактоза, мальтодекстрины
Пребиотические вещества	Галакто-олигосахариды, фрукто-олигосахариды, инулин, лактоглобулины, гликопентиды, гетероглюканы, лентинаны, устойчивый крахмал, пищевые волокна	Галакто-олигосахариды, арабиноксило-олигосахариды, галактуроно-олигосахариды, N-глюкозаминовые олигосахариды, -1.3 – глюко-олигосахариды	Лактулоза, трансгалакто-олигосахариды, галакто-олигосахариды	Фрукто-олигосахариды, изомальто-олигосахариды, лактулоза, циклодекстрины

Пребиотические вещества производятся из различных видов пищевого сырья. Они могут быть экстрагированы из природных источников (галактоолигосахариды соевых бобов) или получены биотехнологическим путем с применением специфических эффектов — карбогидраз. Источниками их получения могут служить также отходы и побочные продукты пищевых производств: отруби, оболочки зерновых, фруктовая пульпа, жом сахарной свеклы и тростника, жмыхи (в частности кедровый шрот), картофельная выжимка, клеточные стенки растений и т.д.

Действие синбиотиков основано на синергизме пробиотиков и пребиотиков, за счет которого наиболее эффективно не только имплантируются вводимые микроорганизмы — пробиотики в ЖКТ хозяина, но и стимулируется его собственная микрофлора.

По теме см.также:

на заметку

СОДЕРЖАНИЕ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН В ПРОДУКТАХ ПИТАНИЯ

Таблица 3. Содержание пищевых волокон в продуктах

Продукты	Содержание пищевых волокон (г/100г продукта)	Продукты	Содержание пищевых волокон (г/100г продукта)
Овсяные отруби	14,0	Морковь	1,9
Кофе в зернах	12,8	Сладкий перец	1,9
Сушеный шиповник	10,0	Редька	1,5
Пшеничные отруби	8,2	Репа	1,5
Овсяная мука	7,7	Чернослив	1,3
Курага	4,5	Гречневая крупа	1,2
Укроп	4,5	Тыква	1,0
Чернопл. рябина	3,0	Дыня	1,0
Чеснок	3,0	Фасоль	1,0
Клюква	2,0	Апельсин	1,0
Смородина	2,0	Петрушка	1,0