Пребиотики — это препараты или биологические активные добавки немикробного происхождения, не перевариваемые в кишечнике, способные оказывать позитивный эффект на организм через стимуляцию роста и/или метаболической активности нормальной микрофлоры кишечника [1].
Многочисленные исследования показали, что пребиотическим эффектом, то есть способностью стимулировать рост и активность симбионтной микрофлоры, обладает большое число соединений [олигосахариды (соевый олигосахарид, фруктоолигосахариды, галактоолигосахариды); моносахариды (ксилит, раффиноза, сорбит, ксилобиоза и др.); дисахариды (лактулоза); полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза, пектины, камеди, слизи, декстрин, инулин и др.); пептиды (соевые, молочные и др.); ферменты (протеазы сахаромицетов, β-галактозидазы микробного происхождения и др.); аминокислоты (валин, аргинин, глутаминовая кислота); антиоксиданты (витамины А, С, Е, каротиноиды, глутатион, Q10, соли селена и др.); ненасыщенные жирные кислоты (эйкозапентаеновая кислота и др.); органические кислоты (уксусная, лимонная и др.); растительные и микробные экстракты (морковный, картофельный, кукурузный, рисовый, тыквенный, чесночный, дрожжевой и др.) и другие (лецитин, парааминобензойная кислота, лизоцим, лактоферрин, лектины, экстракты различных водорослей и др.)], хотя они могут и не в полной мере отвечать всем требованиям, предъявляемым к этому классу препаратов, в частности перевариваемости, абсорбируемости, селективности.
Пребиотические эффекты способны оказывать многочисленные соединения, наиболее важными из них являются:
- натуральные пищевые волокна (псиллиум, циамопсис четырехкрыльниковый);
- олиго- и полисахариды натурального (инулин, олигофруктоза) или искусственного происхождения (лактитол, лактулоза);
- кальция пантотенат;
- парааминобензойная кислота;
- лизоцим [1, 2].
Препараты на основе пищевых волокон нормализуют транзит химуса по ЖКТ, а также частоту и объем стула (за счет физических свойств пищевых волокон), благотворно влияют на углеводный и липидный обмен хозяина [снижают уровень холестерина, восстанавливают профиль желчных кислот за счет прямых (физических) и непрямых (метаболических) свойств], оказывают антиканцерогенное и антитоксическое и другие действия.
Лактулоза, лактитол попадают в толстую кишку в неизмененном виде и являются питательным субстратом для сахаролитических бактерий, в том числе для бифидофлоры с выработкой в процессе бактериальной трансформации короткоцепочечных жирных кислот. При этом они сочетают свойства пребиотика и мягкого слабительного, а также средства для лечения печеночной энцефалопатии и др.
Парааминобензойная кислота утилизируется бифидобактериями, способствуя увеличению их биомассы, ингибирует протеолитические ферменты условно-патогенных микроорганизмов и грибов. Кроме того, она участвует в процессах ацетилирования и окисления в клетках, углеводном и жировом обмене, синтезе ацетилхолина, стимулирует образование кортикостероидов в коре надпочечников.
Лизоцим имеет регулирующий эффект в отношении кишечной микрофлоры, осуществляемый благодаря его бифидогенному действию. Он улучшает адгезивные свойства бифидо- и лактобактерий, обладает антибактериальной активностью в отношении условно-патогенной микрофлоры; нейтрализует эндогенные сенсибилизирующие агенты (гистамин и гистаминоподобные вещества).
Однако при всех положительных моментах надо учитывать, что парааминобензойная кислота и лизоцим оказывают влияние на свертываемость крови, что неблагоприятно при наличии тромбоза.
Кальция пантотенат утилизируется бифидобактериями, которые трансформируют его в коферментную форму коэнзим А, необходимую для их важнейших метаболических процессов, и увеличивает их биомассу.
Существует ряд требований, предъявляемых к пребиотикам:
- не должны подвергаться гидролизу пищеварительными ферментами человека;
- не должны абсорбироваться в верхних отделах пищеварительного тракта;
- способны селективно стимулировать один вид или определенную группу микроорганизмов, резидентных для толстой кишки.
С учетом указанных критериев селективности, неперевариваемости и абсорбируемости к пребиотикам в чистом виде в настоящее время могут быть отнесены фруктоолигосахариды и галактоолигосахариды. Другие соединения — глюкоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, лактосахарозу, полидекстрозу, соеолигосахариды, ксилоолигосахариды, олигодекстраны, глюконовую кислоту, гентиоолигосахариды, пектиновые олигосахариды, маннаноолигосахариды, лактозу, глютамин, богатые гемицеллюлозой субстраты, неусваиваемую клетчатку и ее дериваты, олигосахариды мелибозы (галактоза + глюкоза), производные лактоферрина и N-ацетилхитоолигосахариды, арабиноксилан, агароолигосахариды, циклодекстрины, рафинозу, стахиозу и другие — принято рассматривать как вещества, обладающие пребиотическими эффектами. Многие из перечисленных субстанций наряду с пребиотическими свойствами обладают другими полезными эффектами, а также используются при производстве продуктов функционального питания в качестве подсластителей, заменителей жира, улучшителей вкуса и структуры [3, 4].
Классификация. В научной литературе представлены различные классификации пребиотиков:
- по происхождению: натуральные (природные) и искусственные;
- по химической структуре: углеводы, белки, витамины и их производные;
- по длине молекулы: мономерные, димерные, олигомерные, полимерные;
- по селективному эффекту: пребиотики для стимуляции бифидобактерий, эубактериальные пребиотики, пребиотики для пропионовокислых бактерий, пребиотики для бактероидов и т.д. [4–7].