Пробиотического назначения

Основной задачей, стоящей перед микроорганизмами-пробиотиками, является заселение кишечника человека и животных с последующей их адаптацией в данных условиях. При этом происходит регуляция условно-патогенной микрофлоры путем вытеснения ее из состава микроорганизмов желудочно-кишечного тракта и сдерживания ее развития (или синтеза патогенных веществ). Основные защитные механизмы пробиотической микрофлоры обусловлены подавлением активности гнилостных и патогенных бактерий; активизацией иммунных процессов; регуляцией обменных процессов; активизацией кишечных функций.

Пробиотические культуры подавляют численность нежелательных микробов, что связано с прямым антагонистическим действием, вызванным антибиотическими веществами, конкуренцией за питательные субстраты и за место прикрепления к кишечному эпителию. Последнее свойство (адгезия на эпителии) является обязательным условием нормальной жизнедеятельности микрофлоры. Изменяя метаболизм микробов путем изменения концентрации микробных метаболитов или активности ферментных систем микробов, пробиотики регулируют концентрацию попадающих в кровь хозяина токсинов. Антимикробная активность обусловлена, главным образом, органическими кислотами: молочной, уксусной и пропионовой, которые ингибируют рост и развитие сальмонелл, эшерихий, клостридий и некоторых видов дрожжей. Важным компонентом, продуцируемым микробами, является перекись водорода, которая избирательно воздействует на условно-патогенные микроорганизмы, а также некоторые виды псевдомонад, эшерихий, сальмонелл, стафилококков. Данный эффект усиливается присутствием углекислоты, которая, распадаясь с образованием углекислого газа, выступает в роли акцептора водорода при биосинтезе гексоз. Продуцируемый кефирными грибками диацетил задерживает развитие туберкулезной палочки, эшерихий и некоторых грамположительных кишечных бактерий, не относящихся к лактобактериям. Микроорганизмы-пробиотики способны синтезировать антибиотики, в т.ч., которые способны избирательно воздействовать лишь на ограниченное количество микроорганизмов. Эти вещества называют «бактериоцинами». Их эффект состоит в том, что являясь низкомолекулярными белками, они способны сорбироваться на клеточных мембранах, затрудняя транспорт между клеткой и окружающей средой ионов, ДНК и других соединений.

Другим возможным принципом действия пробиотиков является детоксикация потенциально опасных соединений экзогенного и эндогенного характера, попадающих с пищей, водой, воздухом или образующихся при трансформации веществ в организме. Процесс детоксикации связан с образованием при помощи микроорганизмов метаболитов, которые являются менее токсичными или вообще нетоксичными, а также такими, которые подвергаются быстрому разрушению в печени. Возможно также, что токсичные вещества являются непосредственным субстратом для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов. Пробиотики стимулируют и улучшают иммунитет хозяина, усиливается резистентность организма за счет повышения содержания лизоцима, бактерицидной активности сыворотки крови и т.д.

Микроорганизмы-пробиотики должны синтезировать анти-E.-coli-фактор, ингибирующий развитие колибактерий в кишечнике, быть непатогенными. Используемые в технологии пищевых продуктов культуры не должны содержать болезнетворных бактерий, в т.ч. БГКП (допускается незначительное количество непатогенных микроорганизмов - до 10³-10⁴ КОЕ/г). Живые культуры пробиотиков должны быть желче- и кислотоустойчивыми, поскольку для заселения желудочно-кишечного тракта им необходимо пройти желудок с кислой средой, обусловленной соляной кислотой, а желчные кислоты, эмульгирующие жиры и гидролизующие липиды, способны активно воздействовать на белково-липидные клеточные мембраны микробов, разрушая их.

Для человека наиболее естественным и психологически доступным путем получения пробиотиков является потребление натуральных, в частности, кисломолочных продуктов, полученных биотехнологическим способом с использованием различных микроорганизмов в качестве заквасочных или стартерных культур. В настоящее время исследования пробиотиков продолжаются, и перспектива их применения для профилактики и лечения распространенных заболеваний достаточно широка.

Наиболее обширную группу продуктов функционального питания составляют молочные продукты. В настоящее время на основе молока созданы эффективные пробиотические продукты. Это связано с тем, что в молоке хорошо растет большинство микроорганизмов, участвующих в коррекции эндоэкологии человека.

С точки зрения функционального питания, наибольшую ценность представляют пробиотики, содержащие жизнеспособные микроорганизмы с высокой активностью и устойчивые к неблагоприятным факторам внешней среды. Первичный субстрат, инициирующий ферментативные процессы в молоке, - лактоза, расщепляющаяся под действием b-галактозидазы на моносахариды: глюкозу и галактозу. Таким образом, этот фермент является ключевым в расщеплении лактозы молока микроорганизмами заквасочных культур, поэтому в производстве ферментированных молочных продуктов особую важность наряду с принятыми показателями имеет характеристика исследуемого микроорганизма по b-галактозидазной активности.

Пробиотические продукты должны отвечать следующим специфическим требованиям: содержать достаточное количество клеток жизнеспособных микроорганизмов, вводимых с заквасками; иметь умеренную кислотность, повышенную пищевую и биологическую усвояемость. При подборе культур пробиотиков, помимо биохимических признаков (скорость свертывания белков молока, кислотообразующая способность, протеолитическая активность), дополнительно учитывают их способность приживаться в кишечнике (устойчивость к фенолу, индолу, желчи), антибиотическую активность и другие свойства (табл. 6.1).

Таблица 6.1