Синбиотические молочные продукты в питании человека

СИНБИОТИЧЕСКИЕ МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ В ПИТАНИИ

ЧЕЛОВЕКА

Алыбаева А.Ж.1, Елубаева М.Е.2, Олейникова Е.А.3, Елубаева А.Е.4

1Алыбаева Айгул Жамятовна -PhD., научный сотрудник;

2Елубаева Макпал Елубаевна - PhD., старший научный сотрудник;

3Олейникова Елена Андреевна - ведущий научный сотрудник;

4Елубаева Акмейир Елубаевна - магистрант, ТОО «Научно-производственный центр микробиологии и вирусологии», г. Алматы, Республика Казахстан

Питание - это один из важнейших факторов определяющих состояние здоровья населения. Правильное питание способствует профилактике заболеваний, обеспечивая адекватный рост и развитие человека, повышает работоспособность и продление полноценной жизни людей. В связи с фиксируемой статистикой ухудшения здоровья населения проблема здорового питания в последние годы вышла на государственный уровень. Реальным решением этой проблемы является разработка новых технологий продуктов функционального назначения, удовлетворяющих не только физиологические потребности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполняющих профилактические и лечебные функции [1,2,3,4,5].

Достаточное содержание защитных веществ (в-каротин, пектин, витамин С, селен, йод, кальций и др.) в продуктах питания может быть профилактикой многих заболеваний. Перед наукой стоит важная задача - разработать комбинированные продукты защитно-реабилитационного действия.

Важнейшей задачей современной пищевой технологии является создание функциональных продуктов питания, обеспечивающего поддержание и улучшение жизненно важных функций человека, повышение общей сопротивляемости организма агрессивным условиям окружающей среды. Особое внимание, в функциональном питании, ученые уделяют продуктам, способствующим оптимизации микроэкологического статуса организма человека, полагая, что именно нормобиоценоз является залогом иммунобиологической стабильности, и, потенциально, здоровья в целом[6].

В составе кишечной микрофлоры людей, с возрастом происходит снижение численности и видового разнообразия многих полезных микроорганизмов. Эти изменения в популяции кишечных бактерий, в питании и физиологии пищеварения, например, времени транзита по кишечнику, могут привести к интенсификации гнилостных процессов в толстой кишке, и большей восприимчивости к болезням таким, как гастроэнтерит или инфекциям, вызванным Clostridium difficile, особенно после лечения антибиотиками. Множество исследований, проведенных в выборках здоровых людей, показали перспективность использования пробиотиков и синбиотиков в терапии с целью сохранения полезных бактерий в кишечнике человека в течение всей жизни. Будущее пробиотической и синбиотической терапии зависит от продвижения накапливающихся в этой области научных данных[7].

Полезная микрофлора, обитающая в кишечном тракте человека, оказывает положительное влияние на регуляцию гомеостаза, повышение иммунорезистентности и устойчивости к инфекциям. Состояние и активность микрофлоры во многом определяет эффективность разложения значительного количества нежелательных веществ, поступающих в кишечный тракт человека и способных изменять соотношение полезной и потенциально опасной микрофлоры. Привнесенная в организм полезная микрофлора (пробиотики) и вещества, стимулирующие ее развитие в кишечнике (пребиотики) совместно или порознь, позволяют осуществлять положительное влияние на функционирование человеческого организма. Это положительное воздействие может усиливаться или ослабляться в зависимости от

дозы про-, и пребиотиков. При этом вполне естественно, что различного рода посторонние вещества, находящиеся в составе этих композиций, могут оказывать отрицательное воздействие на лечебный эффект, тормозить развитие полезной микрофлоры и т.п. С другой стороны, теоретически про- и пребиотики при совместном введении могут оказывать положительный лечебный эффект по сравнению с эффектом, обусловленным каждым элементом системы в отдельности.

Синбиотики - это смесь пробиотиков и пребиотиков, которые благотворно влияют на организм человека, улучшая жизнедетельность и имплантацию живых микроорганизмов пищевых добавок в желудочно-кишечном тракте, путем избирательной стимуляции роста и/или активации метаболизма одного или определенного количества бактерий. Однако, синбиотики гораздо больше, чем просто смесь пре- и пробиотиков. Как следует из названия, синергия должна существовать между двумя компонентами, но не каждая смесь будет синбиотиком. Разработка новых синбиотиков обычно требует длительного процесса скрининга. Во время скрининга комбинации отобранных пребиотических веществ и пробиотических штаммов тестируются как in vitro, так и in vivo, чтобы найти наиболее активные и синергетические пары. В заключении, для подтверждения эффективности необходимы тесты как на животных, так и особенно на людях. Сочетание пробиотиков с установленными преимуществами для здоровья, с пребиотиками, которые улучшают экологические показатели и активность конкретных штаммов, может стать многообещающей стратегией для улучшения результатов в отношении здоровья [8].

Современные взгляды на потребление синбиотических добавок направлены на повышение благосостояния потребителей с использованием продуктов, обогащенных кислотообразующими бифидо- и молочнокислыми бактериями, в частности Lactobacillus acidophilus, L. bulgaricus, а также Streptococcus thermophilus. В процессе ферментации метаболиты этих микроорганизмов оказывают различное влияние на здоровье человека [9]. Требованиям к добавкам с пробиотиками относятся профилактика диареи и колита, противоопухолевые эффекты и снижение уровня холестерина [10 -14].

Пребиотики, напротив, представляют собой неперевариваемые питательные соединения (например, инулин, олигосахариды, пищевые волокна), которое избирательно стимулирует рост эндогенных молочнокислых бактерий и бифидобактерий для улучшения здоровья людей [15]. Ферментируемость и бифидогенный эффект пребиотиков были подтверждены исследованиями in vitro и in vivo [16-19].

Исследования и разработка синбиотических продуктов все больше фокусируются на доказанных функциональных преимуществах, включая устойчивость к инфекциям, антибактериальную активность и улучшение иммунного статуса [20].

В связи с ростом и развитием организма человек нуждается в повышенном содержании белка, который выполняет в организме пластические функции. Потребности в жирах также возрастают. Это связано с высокой калорийностью жиров и содержащимися в них жирорастворимыми витаминами. Ценны для человека жиры, содержащиеся в молоке и различных молочных продуктах. Недостаток жиров в пище нежелателен, однако чрезмерное употребление их также оказывает неблагоприятное влияние на рост и развитие организма [21]. Наибольшую биологическую ценность в питании человека имеют молочные белки. В них содержится кальций, который легко усваивается организмом и используется для различных целей. В связи с этим молоко является обязательным, не подлежащим замене продуктом питания. Микроорганизмы, содержащиеся в молочнокислых продуктах, создают в кишечнике кислую среду и подавляют жизнедеятельность гнилостных и патогенных бактерий. Особенно показаны они в летний и раннеосенний периоды [22, 23].

В мире существуют не так много молочных продуктов для улучшения и контроля микрофлоры кишечника, поэтому актуальной является задача расширения данного ассортимента за счет синбиотических кисломолочных продуктов, обогащенных микро- и макро-элементами (K, Mg, Se, Cu, Zn) и витаминами (РР, Вь В2, C) Это позволит понизить уровень авитаминозов среди детей разного возраста и у взрослых, поможет им питаться более рационально и сбалансировано, уменьшив количество нарушений в структуре питания и пищевом статусе детей и взрослых[22].

Улучшение здоровья желудочно-кишечного тракта является естественной областью применения синбиотиков в пищевых продуктах. Особо сброженные молочные продукты являются идеальной матрицей для обогащения функциональными ингредиентами. Поэтому, пробиотики, пребиотики и их комбинации обычно добавляют в молочные продукты.

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 [24].

Сегодня перспективным приемом в создании синбиотических функциональных продуктов является поиск и внедрение в производство субстанций природного происхождения, обладающих одновременно технологической и физиологической функциональностью. Такими являются пищевые волокна, необходимость восполнения которых в рационе питания современного человека существует. Способность пищевых волокон воздействовать на полезную микрофлору кишечника, усиливать бактериальную ферментацию, проявлять адсорбирующий эффект, оказывать трофическое действие на слизистую оболочку тонкого кишечника позволяет создавать эффективные синбиотики и продукты на их основе [25]. Rafter и соавторы [26] сообщили, что потребление синбиотиков снижает фактор риска рака у пациентов, страдающих от рака толстой кишки. Результаты проведенных на животных исследований показали, что комбинация пробиотика и пребиотика оказывает защитное действие при развитии опухоли толстой кишки. Употребление разработанных синбиотиков способствовало модификации фекальной флоры в сторону увеличения количества Lactobacillus и Bifidobacterium и сокращения Clostridium perfringens.

Для создания синбиотического продукта необходимо выбрать смесь определенного субстрата и микроорганизма, которая может усиливать полезный эффект по сравнению с продуктом включающий пробиотик или только пребиотик.

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.

Список литературы

1. Гуринович Г.В., Кудряшов Л.С., Патракова И.С. Пробиотики и пробиотические продукты // М.: ВНИИМП, 2002. С. 86.

2. Демин В.Ф., Ильенко Л.И., Холодова И.Н., Коршунов В.М.Дисбиотические состояние у детей Ранего возраста // РГМУ: Лекции по педиатрии, 2002. № 2. С. 242-254.

3. Корхонен X. Технологии для функциональных продуктов// Молочная промышленность, 2003. № 9. С. 25-28.

4. Тихомирова H.A. Нанотехнология и биотехнология продуктов функционального питания на молочной основе // Молочная промышленность, 2005. № 5. С. 74-75.

5. Шендеров Б.А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Пробиотики и функциональное питание // М.: Грантъ, 2001. С. 288.

6. Харитонов Д.В., Харитонова И.В., Просеков А.Ю. Разработка концепции создания синбиотиков и синбиотических молочных продуктов // Техника и технология пищевых производств, 2013. № 4. C. 91-94.

7. Паршиков И.А., Полтавцев А.М., Осьмак Г.Ж. Влияние старения на микрофлору кишечника // Молодой ученый, 2013. № 11. С. 201-204.

8. Aysun O., Cigdem K. Synbiotics: Health benefits and dairy products// 3rd International Conference and Exhibition on Probiotics, Functional & Baby Foods., 2014.

9. Cui H.H., Chen C.L., Wang J.D., Yang Y.J. The effects of bifidobacterium on the intestinal mucosa of the patients with ulcerative colitis // Zhonghua NeiKe ZaZhi, 2003. № 42. Р. 554-557.

10. Duffy L.C., Zielezny M.A., Riepenhoff-Talty M., Dryja D. Effectiveness of Bifidobacterium bifidum in mediating the clinical course of murine rotavirus diarrhea // Pediatr Res., 1994. № 35. Р. 690-695.

11. Yolken R.H., Ojeh C., Khatri I.A., Sajjan U., Forstner J.F. Intestinal mucins inhibit rotavirus replication in an oligosaccharide-dependent manner//J Infect Dis., 1994. № 169. Р. 1002-1006.

12. Favier C., Neut C., Mizon C., Cortot A. Fecal beta-D-galactosidase production and Bifidobacteria are decreased in Crohn's disease // Dig Dis Sci.-1997. № 42. Р. 817-822.

13. Wollowski I., Rechkemmer G., Pool-Zobel B.L. Protective role of probiotics and prebiotics in colon cancer// Am J Clin Nutr., 2001. № 73. Р451-455.

14. Tahri K., Crociani J., Ballongue J., Schneider F. Effects of three strains of bifidobacteria on cholesterol// Lett Appl Microbiol., 1995. № 21. Р. 149-151.

15. Gibson G.R., Beatty E.R., Wang X., Cummings J.H. Selective stimulation of bifidobacteria in the human colon by oligofructose and inulin// Gastroenterology, 1995. № 108. Р. 975-982.

16. Wang X., Gibson G.R. Effects of the in vitro fermentation of oligofructose and inulin by bacteria growing in the human large intestine// J Appl Bacteriol., 1993. № 75. Р.373-380.

17. Fuller R., Gibson G.R. Modification of the intestinal microflora using probiotics and prebiotics// Scand J Gastroenterol Suppl., 1997. № 222. Р. 28-31.

18. Gallaher D.D., Stallings W.H., Blessing L.L., Busta F.F. Probiotics, cecal microflora, and aberrant crypts in the rat colon// J Nutr., 1996. № 126. Р. 1362-1371.

19. Campbell J.M., Fahey G.C., Wolf B.W. Selected indigestible oligosaccharides affect large bowel mass, cecal and fecal short-chain fatty acids, pH and microflora in rats// J Nutr., 1997. № 127. Р. 130-136.

20. Roberfroid M.B. Health benefits of non-digestible oligosaccharides // Adv Exp Med Biol., 1997. № 427. Р. 211-219.

21. Поздняковский В.М. Гигиенические основы питания, качество и безопасность пищевых продуктов// учебник. 5-е изд., испр. и доп. Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. С. 455.

22. Рощина Г.О., Яланузян И.Ю. Организация рационального (здорового) питания школьников // Практическое пособие. Ярославль: ГОАУ ЯО ИРО, 2012. С. 100.

23.Xyrofin O., Nygren J., Sarki M., Eroma O. Cristallization of lactitol, crystallinelactitol product and use thereof., 2002. № 09/646411.

24. Пробиотические препараты. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://propionix.ru/ (дата обращения: 10.07.2019).

25. Багдасарян А.С. Биотехнология синбиотических продуктов на молочной основе с использованием растительных бифидогенных волокон // Диссертация, 2007. Москва.

26. Rafter J., Bennett M., Caderni G., Clune Y. Dietary synbiotics reduce cancer risk factors in polypectomized and colon cancer patients// The American Journal of Clinical Nutrition, 2007. P. 488-496.