Полина Мирошникова – PRO полезных микробов и красоту (страница 2)
В дальнейшем основным фактором, модулирующим микробиоту кишечника младенцев становится кормление. В первую неделю жизни в микробиоме кишечника доношенных детей доминируют Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteroides и Firmicutes (в меньшей степени), тогда как у недоношенных детей это в основном бактерии родов Firmicutes и Tenericutes, а также Actinobacteria (в меньшем количестве). У детей на грудном вскармливании отмечено доминирование Bifidobacterium spp. Напротив, более разнообразная микробиота, которая исключает доминирование Bifidobacterium spp., была замечена у детей, находящихся на искусственном вскармливании.
Затем состав микробиома динамически меняется, пока не достигнет относительно зрелого равновесия примерно в возрасте 3 лет. До этого времени структура микробиоты очень нестабильна и реагирует на изменения в рационе, например на введение твердой пищи, на лекарства или заболевания. Созревание микробиоты кишечника на ранних этапах жизни человека влияет на рост клеток кишечника и на формирование иммунитета посредством метаболитов микробов.
В возрасте от 3 до 5 лет микробиота считается полной. Состав относительно постоянен, но при этом эксклюзивен для хозяина, поскольку становится похожим на микробиоту взрослого человека. На протяжении всей жизни микробный состав будет постоянным, но все же продолжает зависеть от особенностей питания, окружающей среды, образа жизни, приема лекарств, возраста и состояния здоровья.
У людей старше семидесяти разнообразие микробиоты меняется в сторону с низким уровнем Bifidobacterium и высоким уровнем Clostridium и Proteobacteria.
Микроорганизмы показывают четкую дифференциацию в разных отделах желудочно-кишечного тракта, что в основном связано с кислотностью окружающей их среды и наличием кислорода.
Проходя по нашему желудочно-кишечному тракту проглоченные микробы выбирают для поселения комфортную привлекательную им среду в зависимости от её кислотности (pH) и наличия кислорода. Тонкий кишечник предпочитают заселять Proteobacteria (Enterobacteriaceae), а в толстом кишечнике в большем количестве обнаружены Bacteriodetes (Bacteroidaceae, Prevotellaceae и Rikenellaceae).
Streptococcus, Peptococcus, Bifidobacterium, Staphylococcus, Lactobacillus и Fusobacterium преобладают в полости рта, в то время как Helicobacter pylori, Lactobacillus, Streptococcus и Candida albicans наиболее распространены в желудке.
Bacteroides, Lactobacillus и Streptococcus доминируют в тощей кишке, Bacteroides, Clostridium, Enterococcus, Lactobacillus и Veillonella – в подвздошной кишке, в то время как Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria и Actinobacteria – в толстой кишке.
Пробиотики – живой источник полезных микробов
В наш организм постоянно стремятся попасть все новые и новые микробы и состав микрофлоры может варьироваться в зависимости от внешних событий. Но благодаря нашим знаниям мы можем сознательно управлять тем, каким микробам в нашем организме мы дадим преимущества для жизни, меняя предпочтения в пище. Для целенаправленной коррекции микробиоты существуют пробиотики.
Пробиотики – это по определению «живые микроорганизмы, которые приносят пользу здоровью хозяина при употреблении в адекватных количествах». Концепция пробиотиков восходит к началу 20 века, когда русский ученый-иммунолог Илья Ильич Мечников, работавший в Институте Пастера в Париже и удостоенный Нобелевской премии по медицине за свои работы по иммунологии, проявил серьезный интерес к молочнокислому брожению. Мечников предположил, что употребление в пищу ферментированных молочных продуктов, содержащих молочнокислые бактерии Bacillus bulgaricus, может значительно улучшить здоровье и продлить жизнь. В своей книге «Этюды оптимизма» он написал: «С различными продуктами, подвергающимися молочнокислому брожению и потребляемыми в сыром виде (простокваша, кефир, квашеная капуста, соленые огурцы), люди ввели в свой пищеварительный тракт огромное количество размножающихся молочнокислых бактерий». С тех пор пробиотики считаются микроорганизмами, способствующими укреплению здоровья.
Вероятнее всего, сам термин «пробиотик» придумал Фердинанд Вергин в 1954 году в своей статье «Anti-und Probiotika», сравнивая вредное воздействие антибиотиков и других антибактериальных средств на кишечную микробиоту с полезным воздействием («пробиотика») некоторых полезных бактерий. Стоит отметить, что слово пробиотик происходит от латинского предлога «pro», что означает «для», и греческого слова «biotic», что означает «жизнь».
В 1974 году было введено определение «пробиотиков» как «живых микроорганизмов, которые приносят пользу здоровью при употреблении в адекватных количествах». Это был окончательный термин, принятый Всемирной организацией здравоохранения в 2002 году. Определение было поддержано Международной научной ассоциацией по пробиотикам и пребиотикам (ISAPP) в 2013 году .
Знания о благотворном влиянии продуктов молочнокислого брожения на здоровье человека восходит к незапамятным временам. В Библии несколько раз встречается упоминание кислого молока. В Индии кисломолочные напитки были известны за 800–300 лет до нашей эры. Древние римляне и греки также знали различные рецепты кисломолочных продуктов. Особенный кисломолочный напиток, похожий на наш современный кефир, готовили и в Древнем Египте под названием «лебен раиб» из буйволиного или козьего молока.
На основе накопленных знаний сейчас разрабатываются уникальные пробиотические препараты, которые содержат живые, жизнеспособные, определенные микроорганизмы в таком количестве, чтобы обеспечить целенаправленные полезные эффекты для здоровья. То, как работают пробиотики, может зависеть от их штамма, дозы и компонентов, используемых для производства пробиотического продукта.
Сейчас существует инновационная концепция использования пробиотиков – это «персонализированное» или «точное» применение, которое учитывает специфические характеристики хозяина, избегая подхода «один размер подходит всем». Персонализированная стратегия состоит в том, что комменсальные бактерии, выделенные из здоровой кишечной микробиоты хозяина, сохраняются в «биобанке микробиоты», и после проверки генетических характеристик именно этот набор бактерий используются для терапии заболеваний, связанных с дисбактериозом хозяина.
Чтобы продукт считался пробиотиком, он должен соответствовать трем основным характеристикам:
1. Штаммы пробиотика должны быть точно охарактеризованы генетически и фенотипически, и иметь обоснование, основанное на документированных экспериментах, опубликованных в рецензируемых статьях, для их включения для предполагаемого использования. Штамм – это чистая культура микроорганизмов, обладающая сходными свойствами.
2. На момент использования пробиотик должен содержать достаточное количество живых микроорганизмов, эквивалентное количеству, для которого эффективность продукта была доказана в клинических исследованиях.
3. Способ доставки, дозировка и продолжительность использования должны основываться на научных данных на людях, если предполагаемым получателем пробиотика являются люди.
Главный принцип действия пробиотиков – это влияние на развитие микробиоты, населяющей организм, так, чтобы обеспечить гармоничный баланс между патогенами и бактериями, которые необходимы для нормального функционирования организма. Живые микроорганизмы, соответствующие критериям пробиотиков, сейчас используются в производстве функциональных продуктов питания и при консервировании пищевых продуктов. Их положительный эффект используется и для восстановления естественной микробиоты после антибиотикотерапии.
Другая полезная функция пробиотиков – это их противодействие патогенной кишечной микробиоте, занесенной из загрязненных продуктов питания и окружающей среды. Пробиотики могут эффективно подавлять развитие патогенных бактерий, таких как Clostridium perfringens, Campylobacter jejuni, Salmonella Enteritidis, Escherichia coli, различные виды Shigella, Staphylococcus и Yersinia, тем самым предотвращая пищевые отравления.
Пробиотические Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Bifidobacterium adolescentis и Bifidobacterium pseudocatenulatum являются естественными производителями витаминов группы B (B1, B2, B3, B6, B8, B9, B12). Они тоже повышают иммунитет, улучшают усвоение витаминов и минеральных соединений, и стимулируют выработку органических кислот и аминокислот. Пробиотические микроорганизмы могут вырабатывать ферменты, такие как эстераза, липаза и коферменты A, Q, НАД и НАДФ. Некоторые продукты метаболизма пробиотиков проявляют свойства антибиотиков (ацидофилин, бацитрацин, лактацин), противораковые и иммунодепрессивные свойства.
Но стоит помнить, что витаминов, получаемых из микробиоты, не достаточно для потребностей физиологии человека, оценка их вклада в суточные нормы существенно варьируется и в среднем составляет от 0,078% для пантотената (витамина B5) до 86% для пиридоксина (витамина B6). Способность микробиоты вырабатывать витамины нестабильна, например, количество генов, участвующих в биогенезе фолата, увеличивается с возрастом, тогда как гены, кодирующие ферменты синтетического пути кобаламина (витамина B12) с возрастом уменьшаются.