Център за научни и технологични иновации Yue Weifeng 19 януари 2024 г
Пробиотиците са група от строго подбрани живи микроорганизми, които, ако се прилагат в достатъчни количества, могат да осигурят ползи за здравето на гостоприемника. Много изследователи смятат, че има тясна връзка между пробиотиците и човешкото здраве. Тези микроорганизми могат да активират стомашно-чревни ефекти през червата или директно да действат върху други части на устата, вагината, кожата и т.н., за да регулират здравето на гостоприемника [1]. С непрекъснатото развитие на съвременните биотехнологии и подобряването на здравната осведоменост на хората, пробиотичната индустрия се разви експлозивно. Все повече пробиотични продукти са под формата на хранителни добавки, млечни продукти, ензимни препарати и други микроекологични препарати. излязоха един след друг. Тези пробиотични продукти са широко използвани в хранителната, растителната, животновъдната и медицинската промишленост, превръщайки се в мощно средство за подобряване на човешкото здраве.
1. Приложение на пробиотиците в хранително-вкусовата промишленост
Понастоящем обичайните пробиотични щамове, които могат да се използват в храната, включват Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum и др., принадлежащи към рода Bifidobacterium; Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus kefir, Lactobacillus sake, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus cur vature, Lactobacillus brevis и др.; принадлежащи към определен род Streptococcus: Streptococcus acidophilus, Streptococcus lactis, Streptococcus faecalis, Streptococcus faecium, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici и др. Бактерии[2]. В допълнение, някои видове Leuconostoc, Propionibacterium, Bacillus и някои Saccharomyces cerevisiae също могат да се използват често като пробиотици [3]. От гледна точка на прилаганите съставки на пробиотиците, това може да бъде прост препарат от живи бактерии, съставен препарат, съставен от множество щамове, или съставен препарат, съдържащ Bifidus фактори и други съставки в допълнение към пробиотиците; от гледна точка на дозираната форма Има таблетки, капсули, гранули и течни препарати. Като жив бактериален препарат, пробиотиците могат да се използват както като добър терапевтичен агент, така и като продукт за грижа за здравето. Следното представя главно приложенията му в храните.
1.1 Приложение на пробиотиците в млечните продукти
Млечните продукти са най-голямата област на приложение на пробиотиците, а киселото мляко е най-голямата област на приложение на пробиотиците в млечните продукти. Според докладите делът на пробиотичните продукти в областта на млечните продукти може да достигне 74,5%, а киселото мляко представлява 74,5% от пробиотичните продукти. 74%[4]. Много изследователи смятат, че киселото мляко е най-добрият хранителен носител за пробиотици, а ферментиралите храни, особено ферментиралите млечни продукти, имат добри здравословни ефекти. Следователно, пробиотиците като ферментирали щамове могат да комбинират ефективността на ферментацията с ефектите върху здравето. Киселото мляко се е превърнало във вид здравословна храна, която е добре позната и предпочитана от потребителите, което ще спомогне за по-нататъшното популяризиране и приложение на този вид продукти [5]. През последните години, за да се задоволят нуждите на потребителите, се появиха много видове и вкусове кисело мляко. Например, пробиотичното кисело мляко, съдържащо плодове, е много популярно сред потребителите, така че хората добавят разнообразие от плодове, за да направят разбъркано плодово кисело мляко[6]. За да подобрят оцеляването на пробиотиците, да обогатят вкуса на киселото мляко и да подобрят неговата ефикасност, изследователите също са проучили и откри продукти като "Якулт", "Актимел" и "Кефир".
Освен киселото мляко, прилагането на пробиотици в млечните продукти включва и ферментирало течно мляко, чисто мляко (с добавени пробиотици, но не ферментирали), млечни напитки, мляко на прах, сирене, мляко за кърмачета и почти всички млечни продукти.
1.2 Приложение на пробиотиците във функционалните храни
С непрекъснатото подобряване на жизнения стандарт на хората, как да се стремим към здраве и уелнес става все по-гореща тема в ежедневието на хората, а изследванията върху пробиотиците като функционални храни също привличат все повече внимание поради техните уникални функции за грижа за здравето. Не е трудно да се намерят различни ферментирали напитки на пазара, които са добавени с различни пробиотици за насърчаване и регулиране на човешкото здраве, като различни функционални ферментирали плодови и зеленчукови напитки, бонбони, сладоледени десерти и т.н. Вземете за пример напитките kombucha . Тъй като напитките от комбуча са богати на витамин С, витамин В и други хранителни вещества и съдържат повече от три вида микробна флора, които са полезни за човешкото тяло, те могат да регулират човешките физиологични функции, да насърчават метаболизма, да подпомагат храносмилането и да предотвратяват артериални заболявания . Има антисклерозни, противоракови и здравословни свойства. Става популярна здравословна напитка по целия свят [4]. Чрез използването на един или няколко пробиотични щама самостоятелно или смесени с други дрожди, бактерии с оцетна киселина и др., за подобряване на вкуса, физичните свойства и производствените характеристики на продукта, на пазара са разработени серия от функционални хранителни добавки, като като някои продукти Ароматизирани млечнокисели бактерии като Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus (характерният аромат е главно ацеталдехид), Streptococcus lactis butanedione, Acetobacter aceti, Leuconostoc mesenteroides и Streptococcus case (произвеждат оксалил, Ароматизиращи вещества като млечна киселина, оцетна киселина, и диацетил), тъй като те могат да придадат аромат на продукта, да подобрят вкуса на продукта и да намалят добавянето на аромати и подправки в продукта, като по този начин направят продукта по-естествен и по-лесен за приемане от потребителите [7].
1.3 Приложение на пробиотици в хранителни добавки
Пробиотиците като хранителни добавки обикновено се правят в така наречените пробиотични препарати, които са прахове, таблетки или капсули, съдържащи живи бактерии, произведени по подходящи методи [4]. Като вид храна те могат да подобрят чревните микроорганизми. Това е балансиран и ефективен активен микробен препарат, който въздейства на гостоприемника. След като се приеме, може да регулира червата и да предотвратява и лекува стомашно-чревни заболявания. Изследователите обикновено разработват такива хранителни добавки за определена група хора. Например такива продукти за деца включват "Mommy Love", "French Biobiotics", "Hanchen's" и "Only Youtuo" Като пробиотични добавки, тези хранителни добавки могат ефективно да облекчат проблеми като запек или диария при малки деца, особено тези които са използвали антибиотици. Броят на бактериите в червата ще намалее. Ежедневните добавки, съдържащи лактобацили и бифидобактерии Кисело мляко или други храни, съдържащи пробиотици, могат да ускорят възстановяването на здравата стомашно-чревна система [8].
Освен продукти за деца, на пазара има и продукти, подходящи за хора на средна и напреднала възраст, жени, офис служители, хора с диабет. Всички те имат за цел да допълнят чревните пробиотици и да помогнат за балансиране и поддържане на чревната микроекология [8-9].
1.4 Приложение на пробиотици във ферментирали месни продукти
Понастоящем изследванията на ферментирали месни продукти, използващи пробиотици у нас и в чужбина, се фокусират главно върху производството на ферментирали колбаси. Още в началото на 20-ти век производството на ферментирали колбаси се извършва чрез добавяне на малко парченце от вече ферментиралия продукт като закваска за ферментация или чрез добавяне на вещества, които насърчават ферментацията на продукта и присъстват в суровините. Въпреки това, този естествен процес на ферментация, който разчита на конкуренцията между млечнокисели бактерии и други бактерии в микрофлората на суровото месо, има много несигурни фактори като ненадеждност и неконтролируемост. Едва през 1940 г. Jensen и Psddock за първи път описват приложението на млечнокисели бактерии във ферментирали колбаси и получават патент. Това е пионер в използването на чисто култивирани микробни стартерни култури за производство на ферментирали колбаси [10]. През 1996 г. Нурми открива в своите изследвания, че смес от лактобацили и каталаза-позитивни коки може да произведе по-добри продукти, отколкото инокулирането на един щам бактерии самостоятелно. Оттогава изследванията и приложението на смесени щамове ферментирали месни продукти се развиват бързо [11].
През последните години пробиотиците, използвани при ферментацията на месни продукти, са предимно млечнокисели бактерии. Ферментационните агенти се получават чрез смесване на различни млечнокисели бактерии и други микроорганизми като микрококи, стафилококи или дрожди. Тези ферментационни агенти се използват при ферментацията и ферментацията на месни продукти. По време на процеса на зреене всеки играе своята уникална роля. От една страна, протеазата, произведена от инокулираните микроорганизми, може да разложи протеина в месото до пептиди и аминокиселини, които са по-лесни за смилане и усвояване от човешкото тяло. Произведената липаза може да разложи мазнините на къси вериги. Летливите мастни киселини и естери придават на продукта уникален аромат; от друга страна, инокулирането на микроорганизми може да потисне растежа на микроорганизмите, причиняващи разваляне в месото, и да удължи срока на годност на продукта. Следователно ферментацията на месни продукти може не само значително да подобри тяхното смилане и скорост на усвояване и хранителна стойност, придавайки на продукта уникален вкус, но и да увеличи безопасността и срока на годност на продукта. В момента популярността на ферментиралите колбаси на пазара става все по-широка. Тя се превърна в най-големия и представителен вид ферментирали месни продукти и е основна посока за развитие на месните продукти в бъдеще.
2. Приложение на пробиотиците в лечението
През последните 30 години беше постигнат голям напредък в изследванията върху разпространението, храненето, класификацията и характеристиките на пробиотиците. Пробиотиците играят важна роля за подобряване на противотуморните и имунните функции. В допълнение, множество рандомизирани проучвания с мета-анализи и контролирани клинични изпитвания са установили, че пробиотиците също могат да играят полезна роля при лечението на много човешки заболявания.
2.1 Физиологични функции на пробиотиците
2.1.1 Ролята на пробиотиците за подобряване на чревния тракт
Пробиотиците са устойчиви на стомашна киселина и чревни храносмилателни сокове и могат да навлязат живи в червата на човека. Чрез техния растеж и различни метаболитни ефекти, те насърчават нормализирането на чревните бактериални групи, инхибират производството на гнилостни вещества в червата и поддържат нормалната чревна функция. Пробиотиците и киселото мляко, съдържащи пробиотици, могат да се използват за лечение и профилактика на различни заболявания на храносмилателния тракт. Има терапевтичен и превантивен ефект при вирусен и бактериален остър ентерит и дизентерия при кърмачета и малки деца, ентерит и дизентерия, причинени от употреба на антибиотици, дизентерия по време на пътуване и запек при хора на средна възраст и възрастни хора.
Изследовател разделя на случаен принцип 80 случая на недоносени бебета в две групи, 40 случая получават перорални пробиотици след изкуствено хранене, а останалите 40 случая служат като контролна група и са хранени изкуствено според рутинната диагноза и лечение без добавяне на пробиотици. Наблюдава се наддаване на тегло и поява на повръщане, стомашна ретенция, подуване на корема и др. при двете групи недоносени деца. Гастринът и мотилинът се измерват преди и всяка седмица след хранене. Резултатите показват, че приемът на пробиотици може да намали появата на повръщане, задържане на стомаха и подуване на корема при недоносени бебета по време на хранене. Може да насърчи наддаването на тегло и секрецията на гастрин и мотилин след 3 седмици употреба и повлиява стомашно-чревния мотилитет на недоносени бебета. Значителен промоционален ефект [12].
2.1.2 Понижаващият кръвното налягане ефект на пробиотиците
Някои пробиотици могат специално да разграждат казеина и да произведат два полипептида (VPP и LPP), които имат активността да инхибират ензима (ACE), който причинява повишаване на кръвното налягане. Редовната консумация на кисело мляко, съдържащо тези два физиологично активни полипептида, може да предотврати високо кръвно налягане. Валио, финландска компания, пуска Evolus, първият понижаващ кръвното налягане пробиотичен млечен продукт на европейския пазар. Това е продукт от кисело мляко, ферментирал от специален щам Lactobacillus helveticus. След строг научен контрол на процеса, той получава високо съдържание на пептиди, понижаващи кръвното налягане. , като по този начин понижава кръвното налягане. След много експерименти с животни и клинични проучвания беше установено, че ефектът на понижаване на кръвното налягане на Evolus е значително по-добър от други контролни продукти. Пациентите с хипертония, които консумират подходящо количество продукти Evolus всеки ден, ще видят значително намаляване на систолното и диастолното кръвно налягане след 5 до 7 седмици.
2.1.3 Ролята на пробиотиците за подобряване на липидния метаболизъм в кръвта
Пробиотиците могат да абсорбират холестерола в храната и да стимулират отделянето на холестерола в храната от тялото. Пробиотиците могат също да адсорбират жлъчните киселини в червата. Тъй като бактериите отделят жлъчни киселини от тялото, намаляването на чревните жлъчни киселини може да засили превръщането на холестерола в жлъчни киселини в черния дроб, като в крайна сметка намалява съдържанието на холестерол в серума [13].
2.1.4 Ролята на пробиотиците за предотвратяване на диария
Чревната микроекосистема е най-голямата и важна микроекосистема в тялото. Червата на здрави хора са дом на 1014 бактерии, а голям брой чревни бактерии живеят главно в дебелото черво и дисталните тънки черва. При патологични състояния, като инфекция, употреба на антибиотици или нисък имунитет, нормалната чревна микроекологична система може да се дисбалансира, което може да се прояви клинично като инфекциозна диария или други заболявания. Облигатните анаеробни бактерии, главно Bifidobacterium и Lactobacillus, се комбинират със специфични рецептори върху епителната повърхност на лигавицата, за да образуват структура на бактериален филм и биологична бариера с доста равномерен състав, което представлява чревна колонизация и може ефективно да устои на преминаващите бактерии. Инвазия на тялото [14].
2.1.5 Ролята на пробиотиците за насърчаване на храносмилането
По отношение на човешкото здраве и хранене, пробиотиците могат да синтезират различни витамини, да насърчават усвояването от тялото на протеини, калций, желязо, витамин D и други вещества и имат функцията да подпомагат храносмилането и да повишават апетита. Млечнокиселите бактерии могат да разграждат лактозата в млякото, за да образуват млечна киселина, правейки червата по-кисели и инхибирайки гнилостните бактерии, които растат и се възпроизвеждат в неутрална или алкална среда. Те могат също така да синтезират хранителни вещества като фолиева киселина и витамин Е, които са необходими на човешкото тяло. Самите те са богати на протеини и витамин А и са много полезни за възрастни и болни хора.
2.2 Лечение на заболявания с пробиотици
2.2.1 Диария, предизвикана от антибиотици
Антибиотиците не само инхибират растежа на патогенни бактерии, но също така инхибират растежа на непатогенни бактерии. Дисбалансът на нормалната флора на човешкото тяло може да причини загуба на апетит, гадене и повръщане, световъртеж и др., а в тежки случаи може да доведе до друго инфекциозно заболяване. Активният Bifidobacterium longum може да възстанови дисбаланса на стомашно-чревната флора.
2.2.2 Лечение на чернодробна цироза
Бактериалните щамове в червата на човека могат да бъдат разделени на две категории: полезни бактерии и вредни бактерии. Първите включват бибактерии, лактобацили и др., а вторите включват гнилостни бактерии и др. В нормално тяло двете поддържат баланс и поддържат нормални физиологични функции на червата. Пробиотиците могат значително да регулират чревната флора. Те могат не само да инхибират бактериите, произвеждащи амоняк, за да намалят амоняка, но и да предотвратят бактериалната транслокация, ефективно да намалят амоняка в кръвта и да подобрят симптомите на пациенти с чернодробна цироза. Изследователите дадоха на 38 пациенти в групата на лечение 2 пакета Clostridium butyricum и Bifidobacterium комбиниран жив антибиотичен прах, перорално, 3 пъти на ден. На 30-те пациенти в контролната група е дадена рутинна чернодробна защита и антифиброза. По време на периода на наблюдение пациентите и в двете групи не са получавали специална диетична интервенция. Нивата на амоняк в кръвта и тестът за цифрова свързаност (NCT) бяха измерени след 1 месец лечение. Резултати: Амонякът в кръвта в групата на лечение беше значително намален след лечението, със значителна разлика. НСТ също може значително да подобри състоянието, като има съществена разлика между двете групи пациенти. Резултатите показват, че пробиотичните препарати са ефективни, удобни и безопасни при лечение на цироза и хиперамонемия [15].
2.2.3 Лечение на улцерозен колит
Улцерозният колит (UC) е добре ограничена възпалителна реакция, ограничена до лигавицата или субмукозата на дебелото черво и ректума. Клиничните проучвания показват, че пациентите с улцерозен колит имат дисбиоза, като чревната флора играе важна роля в патогенезата. Мерките за регулиране на дисбаланса на чревната флора са нови стратегии за лечение на UC.
He Jinsong [16] et al произволно разделят 72 пациенти с улцерозен колит в проучвателна група от 45 случая и контролна група от 27 случая. На изследователската група е дадена 52-аминосалицилова киселина + пробиотици, а на контролната група е дадена 52-аминосалицилова киселина. Ефикасността и нивата на ендотоксин преди и след лечението са сравнени между двете групи. Резултати: Нивата на ендотоксини и в двете групи намаляват значително. Общият ефективен процент на изследователската група е с 93,3% по-висок от този на контролната група, която е 74,1%. Разликата между двете групи е статистически значима (P<0.05). It shows that probiotics can effectively treat ulcerative colitis and reduce endotoxin levels in patients.
2.2.4 Лечение на запек
Киселинните вещества като млечна киселина и оцетна киселина, произведени от пробиотиците при комбинирания ефект на чревната среда, могат да стимулират червата да отделят голямо количество чревен сок, да омекотят изпражненията и да улеснят отделянето на изпражненията [17]. Различни пробиотични препарати са широко използвани за регулиране и подобряване на подздравословното състояние на човешкото тяло, но техните превантивни и здравни ефекти често изискват по-дългосрочна употреба, за да станат очевидни. През 2007 г. моята страна официално стартира обществен проект за подобряване на храненето за добавяне на олигозахариди, пребиотик, към храната, като се застъпва за употребата на пробиотични препарати, които не само са полезни за здравословното хранене на цялото тяло, но също така предотвратяват и лекуват запек.