Centrum Innowacji Naukowo-Technologicznych Yue Weifeng 19 stycznia 2024 r
Probiotyki to grupa ściśle wyselekcjonowanych żywych mikroorganizmów, które podane w odpowiedniej ilości mogą przynieść korzyści zdrowotne gospodarzowi. Wielu badaczy uważa, że istnieje ścisły związek pomiędzy probiotykami a zdrowiem człowieka. Mikroorganizmy te mogą aktywować działanie żołądkowo-jelitowe poprzez jelita lub bezpośrednio oddziaływać na inne części jamy ustnej, pochwę, skórę itp., regulując zdrowie gospodarza [1]. Wraz z ciągłym rozwojem nowoczesnej biotechnologii i wzrostem świadomości zdrowotnej ludzi, przemysł probiotyczny rozwinął się błyskawicznie. Coraz więcej produktów probiotycznych występuje w postaci suplementów diety, produktów nabiałowych, preparatów enzymatycznych i innych preparatów mikroekologicznych. wychodzili jeden po drugim. Te produkty probiotyczne są szeroko stosowane w żywności, sadzeniu, hodowli zwierząt i przemyśle medycznym, stając się potężnym narzędziem poprawiającym zdrowie ludzkie.
1. Zastosowanie probiotyków w przemyśle spożywczym
Obecnie powszechne szczepy probiotyczne, które można stosować w żywności obejmują Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum itp. należące do rodzaju Bifidobacterium; Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus kefir, Lactobacillus sake, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus krzywizna, Lacto Bacillus brevis itp.; należące do niektórych rodzajów Streptococcus: Streptococcus acidophilus, Streptococcus lactis, Streptococcus faecalis, Streptococcus faecium, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici itp. Bakterie[2]. Ponadto niektóre gatunki Leuconostoc, Propionibacterium, Bacillus i niektóre Saccharomyces cerevisiae mogą być również powszechnie stosowane jako probiotyki [3]. Z punktu widzenia stosowanych składników probiotyków może to być prosty preparat żywych bakterii, preparat złożony złożony z wielu szczepów lub preparat złożony zawierający oprócz probiotyków czynniki Bifidus i inne składniki; z punktu widzenia postaci dawkowania Istnieją tabletki, kapsułki, granulki i preparaty płynne. Jako żywy preparat bakteryjny probiotyki mogą być stosowane zarówno jako dobry środek leczniczy, jak i produkt prozdrowotny. Poniżej przedstawiono głównie jego zastosowania w żywności.
1.1 Zastosowanie probiotyków w produktach mlecznych
Produkty mleczne stanowią największy obszar zastosowań probiotyków, a jogurt to największy obszar zastosowań probiotyków w produktach mlecznych. Według doniesień udział produktów probiotycznych w branży mleczarskiej może sięgać 74,5%, a jogurt stanowi 74,5% produktów probiotycznych. 74%[4]. Wielu badaczy uważa, że jogurt jest najlepszym nośnikiem żywności dla probiotyków, a produkty fermentowane, zwłaszcza fermentowane produkty mleczne, mają dobre skutki zdrowotne. Dlatego probiotyki jako szczepy fermentowane mogą łączyć wydajność fermentacji z efektami zdrowotnymi. Jogurt stał się rodzajem zdrowej żywności, dobrze znanej i lubianej przez konsumentów, co przyczyni się do dalszej promocji i stosowania tego typu produktu [5]. W ostatnich latach wychodząc naprzeciw potrzebom konsumentów pojawiło się wiele rodzajów i smaków jogurtów. Na przykład jogurt probiotyczny zawierający owoce jest bardzo popularny wśród konsumentów, dlatego ludzie dodają różne owoce do przygotowania mieszanego jogurtu owocowego. [6] Aby poprawić przeżywalność probiotyków, wzbogacić smak jogurtu i poprawić jego skuteczność, naukowcy badali również i odkrył produkty takie jak „Yakult”, „Actimel” i „Kefir”.
Oprócz jogurtu, probiotyki w produktach mlecznych obejmują także mleko płynne fermentowane, mleko czyste (z dodatkiem probiotyków, ale niefermentowane), napoje mleczne, mleko w proszku, sery, mleko dla niemowląt i prawie wszystkie produkty mleczne.
1.2 Zastosowanie probiotyków w żywności funkcjonalnej
Wraz z ciągłą poprawą standardów życia ludzi, sposoby dbania o zdrowie i dobre samopoczucie stają się coraz bardziej gorącym tematem w codziennym życiu ludzi, a badania nad probiotykami jako żywnością funkcjonalną również przyciągają coraz więcej uwagi ze względu na ich unikalne funkcje zdrowotne. Nietrudno znaleźć na rynku różne napoje fermentowane, do których dodaje się różne probiotyki w celu promowania i regulowania zdrowia ludzkiego, takie jak różne funkcjonalne fermentowane napoje owocowe i warzywne, produkty cukiernicze, desery lodowe itp. Weźmy jako przykład napoje kombucha . Ponieważ napoje kombucha są bogate w witaminę C, witaminę B i inne składniki odżywcze oraz zawierają więcej niż trzy rodzaje flory bakteryjnej, które są korzystne dla organizmu ludzkiego, mogą regulować funkcje fizjologiczne człowieka, wspomagać metabolizm, wspomagać trawienie i zapobiegać chorobom tętnic . Ma właściwości przeciwmiażdżycowe, przeciwnowotworowe i chroniące zdrowie. Staje się popularnym napojem prozdrowotnym na całym świecie [4]. Stosując jeden lub kilka szczepów probiotycznych samodzielnie lub zmieszanych z innymi drożdżami, bakteriami kwasu octowego itp. w celu poprawy smaku, właściwości fizycznych i wydajności produkcyjnej produktu, na rynku opracowano szereg funkcjonalnych dodatków do żywności, takich jak jak niektóre produkty Aromatyzowane bakterie kwasu mlekowego, takie jak Lactobacillus bulgaricus i Streptococcus thermophilus (charakterystyczny aromat to głównie aldehyd octowy), Streptococcus lactis butanedione, Acetobacter aceti, Leuconostoc mesenteroides i Streptococcus case (produkują oksalil, Substancje smakowe takie jak kwas mlekowy, kwas octowy, i diacetyl), ponieważ mogą nadawać produktowi aromat, poprawiać jego smak oraz ograniczać dodatek środków aromatyzujących i przypraw w produkcie, dzięki czemu produkt staje się bardziej naturalny i łatwiejszy do zaakceptowania przez konsumentów [7].
1.3 Zastosowanie probiotyków w suplementach diety
Z probiotyków jako suplementów diety najczęściej sporządza się tzw. preparaty probiotyczne, czyli proszki, tabletki lub kapsułki zawierające żywe bakterie, sporządzone odpowiednimi metodami [4]. Jako rodzaj pożywienia mogą polepszać mikroorganizmy jelitowe. Jest to zbilansowany i skuteczny aktywny preparat mikrobiologiczny, który oddziałuje na gospodarza. Po zażyciu może regulować pracę jelit oraz zapobiegać i leczyć choroby przewodu pokarmowego. Naukowcy zazwyczaj opracowują tego typu suplementy diety dla konkretnej grupy osób. Do takich produktów dla dzieci zaliczają się na przykład „Mammy Love”, „French Biobiotics”, „Hanchen’s” i „Only Youtuo”. Te suplementy diety, takie jak suplementy probiotyczne, mogą skutecznie złagodzić problemy takie jak zaparcia czy biegunka u małych dzieci, zwłaszcza tych którzy stosowali antybiotyki. Zmniejszy się liczba bakterii w jelitach. Codzienne suplementy zawierające pałeczki kwasu mlekowego i bifidobakterie Jogurt lub inna żywność zawierająca probiotyki mogą przyspieszyć powrót do zdrowia zdrowego układu żołądkowo-jelitowego [8].
Oprócz produktów dla dzieci, na rynku dostępne są również produkty odpowiednie dla osób w średnim i starszym wieku, kobiet, pracowników biurowych oraz osób chorych na cukrzycę. Wszystkie mają na celu uzupełnienie probiotyków jelitowych oraz pomoc w zrównoważeniu i utrzymaniu mikroekologii jelitowej [8-9).
1.4 Zastosowanie probiotyków w fermentowanych produktach mięsnych
Obecnie badania nad fermentowanymi produktami mięsnymi z wykorzystaniem probiotyków w kraju i za granicą skupiają się głównie na produkcji kiełbas fermentowanych. Już na początku XX wieku produkcję kiełbas fermentowanych realizowano poprzez dodanie niewielkiej części już przefermentowanego produktu jako startera fermentacji lub poprzez dodanie substancji wspomagających fermentację produktu, obecnych w surowcach. Jednak ten naturalny proces fermentacji, który opiera się na konkurencji pomiędzy bakteriami kwasu mlekowego i różnymi bakteriami w mikroflorze surowego mięsa, ma wiele niepewnych czynników, takich jak zawodność i brak kontroli. Dopiero w 1940 roku Jensen i Psddock po raz pierwszy opisali zastosowanie bakterii kwasu mlekowego w kiełbasach fermentowanych i uzyskali patent. Było to pionierem w zastosowaniu czysto hodowanych kultur starterowych drobnoustrojów do produkcji kiełbas fermentowanych [10]. W 1996 roku Nurmi odkrył w swoich badaniach, że mieszanina pałeczek kwasu mlekowego i ziarniaków katalazo-dodatnich może dać lepsze produkty niż zaszczepienie pojedynczego szczepu bakterii. Od tego czasu badania i zastosowanie fermentowanych produktów mięsnych o mieszanych odmianach szybko się rozwinęły [11].
W ostatnich latach probiotykami stosowanymi w fermentacji produktów mięsnych są głównie bakterie kwasu mlekowego. Czynniki fermentacyjne wytwarza się przez zmieszanie różnych bakterii kwasu mlekowego i innych mikroorganizmów, takich jak mikrokoki, gronkowce lub drożdże. Te środki fermentacyjne stosuje się w fermentacji i fermentacji produktów mięsnych. W procesie dojrzewania każdy z nich odgrywa swoją wyjątkową rolę. Z jednej strony proteaza wytwarzana przez zaszczepione mikroorganizmy może rozkładać białko zawarte w mięsie na peptydy i aminokwasy, które są łatwiej trawione i wchłaniane przez organizm ludzki. Wytwarzana lipaza może rozkładać tłuszcz na krótkie łańcuchy. Lotne kwasy tłuszczowe i estry nadają produktowi niepowtarzalny aromat; z drugiej strony zaszczepienie mikroorganizmów może zahamować rozwój mikroorganizmów powodujących psucie się mięsa i wydłużyć okres przydatności do spożycia produktu. Dlatego fermentacja produktów mięsnych może nie tylko znacząco poprawić ich trawienie i wchłanianie oraz wartość odżywczą, nadając produktowi niepowtarzalny smak, ale także zwiększyć bezpieczeństwo i trwałość produktu. Obecnie popularność kiełbas fermentowanych na rynku staje się coraz bardziej powszechna. Stał się największym i najbardziej reprezentatywnym rodzajem fermentowanych wyrobów mięsnych i stanowi główny kierunek rozwoju wyrobów mięsnych w przyszłości.
2. Zastosowanie probiotyków w leczeniu
W ciągu ostatnich 30 lat dokonał się ogromny postęp w badaniach nad rozmieszczeniem, żywieniem, klasyfikacją i właściwościami probiotyków. Probiotyki odgrywają ważną rolę we wzmacnianiu funkcji przeciwnowotworowych i odpornościowych. Ponadto wiele randomizowanych metaanaliz i kontrolowanych badań klinicznych wykazało, że probiotyki mogą również odgrywać korzystną rolę w leczeniu wielu chorób u ludzi.
2.1 Fizjologiczne funkcje probiotyków
2.1.1 Rola probiotyków w usprawnianiu pracy przewodu pokarmowego
Probiotyki są odporne na kwas żołądkowy i soki trawienne jelit i mogą przedostać się do jelita człowieka żywe. Poprzez swój wzrost i różnorodne efekty metaboliczne sprzyjają normalizacji jelitowych grup bakterii, hamują wytwarzanie substancji gnilnych w jelitach i utrzymują prawidłową pracę jelit. Probiotyki i jogurty zawierające probiotyki można stosować w leczeniu i zapobieganiu różnym chorobom przewodu pokarmowego. Ma działanie terapeutyczne i zapobiegawcze w przypadku wirusowego i bakteryjnego ostrego zapalenia jelit i czerwonki u niemowląt i małych dzieci, zapalenia jelit i czerwonki spowodowanej stosowaniem antybiotyków, czerwonki podczas podróży oraz zaparć u osób w średnim i starszym wieku.
Badacz losowo podzielił 80 przypadków wcześniaków na dwie grupy, 40 przypadków otrzymywało probiotyki doustnie po sztucznym karmieniu, a pozostałych 40 stanowiło grupę kontrolną i było karmionych sztucznie zgodnie z rutynową diagnozą i leczeniem bez dodatku probiotyków. Zaobserwowano przyrost masy ciała i występowanie wymiotów, zatrzymania żołądka, wzdęć brzucha itp. w dwóch grupach wcześniaków. Gastrynę i motylinę mierzono przed karmieniem i co tydzień po karmieniu. Wyniki pokazują, że przyjmowanie probiotyków może zmniejszyć występowanie wymiotów, zatrzymania żołądka i wzdęć u wcześniaków podczas karmienia. Może sprzyjać przyrostowi masy ciała oraz wydzielaniu gastryny i motyliny po 3 tygodniach stosowania oraz wpływa na motorykę przewodu pokarmowego u wcześniaków. Znaczący efekt promocyjny [12].
2.1.2 Działanie probiotyków obniżające ciśnienie krwi
Niektóre probiotyki mogą specyficznie rozkładać kazeinę i wytwarzać dwa polipeptydy (VPP i LPP), które mają działanie hamujące enzym (ACE) powodujący wzrost ciśnienia krwi. Regularne spożywanie jogurtu zawierającego te dwa fizjologicznie aktywne polipeptydy może zapobiegać wysokiemu ciśnieniu krwi. Fińska firma Valio wprowadza na rynek europejski Evolus, pierwszy probiotyczny produkt mleczny obniżający ciśnienie krwi. Jest to produkt jogurtowy fermentowany przez specjalny szczep Lactobacillus helveticus. Po ścisłej naukowej kontroli procesu uzyskuje wysoką zawartość peptydów obniżających ciśnienie krwi. , obniżając w ten sposób ciśnienie krwi. Po wielu eksperymentach na zwierzętach i badaniach klinicznych stwierdzono, że działanie obniżające ciśnienie krwi Evolusa jest znacznie lepsze niż innych produktów kontrolnych. Pacjenci z nadciśnieniem, którzy codziennie spożywają odpowiednią ilość produktów Evolus, zaobserwują znaczną redukcję skurczowego i rozkurczowego ciśnienia krwi po 5 do 7 tygodniach.
2.1.3 Rola probiotyków w poprawie metabolizmu lipidów we krwi
Probiotyki mogą wchłaniać cholesterol z pożywienia i wspomagać wydalanie cholesterolu z pożywienia z organizmu. Probiotyki mogą również adsorbować kwasy żółciowe w jelitach. Ponieważ bakterie wydalają kwasy żółciowe z organizmu, redukcja jelitowych kwasów żółciowych może nasilić konwersję cholesterolu do kwasów żółciowych w wątrobie, ostatecznie zmniejszając zawartość cholesterolu w surowicy [13].
2.1.4 Rola probiotyków w zapobieganiu biegunce
Mikroekosystem jelitowy jest największym i najważniejszym mikroekosystemem w organizmie. Jelita zdrowych ludzi są domem dla 1014 bakterii, a duża liczba bakterii jelitowych żyje głównie w okrężnicy i dalszej części jelita cienkiego. W stanach patologicznych, takich jak infekcja, stosowanie antybiotyków lub niska odporność, prawidłowy układ mikroekologiczny jelit może zostać zachwiany, co może objawiać się klinicznie biegunką zakaźną lub innymi chorobami. Beztlenowe bakterie beztlenowe, głównie Bifidobacterium i Lactobacillus, łączą się ze specyficznymi receptorami na powierzchni nabłonka błony śluzowej, tworząc strukturę filmu bakteryjnego i barierę biologiczną o dość jednolitym składzie, która stanowi kolonizację jelitową i skutecznie przeciwstawia się przechodzącym bakteriom. Inwazja na organizm [14].
2.1.5 Rola probiotyków w promowaniu trawienia
Jeśli chodzi o zdrowie człowieka i odżywianie, probiotyki mogą syntetyzować różnorodne witaminy, promować wchłanianie przez organizm białek, wapnia, żelaza, witaminy D i innych substancji, a także pełnić funkcje pomagające w trawieniu i zwiększaniu apetytu. Bakterie kwasu mlekowego mogą rozkładać laktozę w mleku, tworząc kwas mlekowy, zakwaszając jelita i hamując rozwój bakterii gnilnych, które rosną i rozmnażają się w środowisku obojętnym lub zasadowym. Potrafią także syntetyzować składniki odżywcze, takie jak kwas foliowy i witamina E, które są niezbędne dla ludzkiego organizmu. Same w sobie są bogate w białko i witaminę A i są bardzo korzystne dla osób starszych i chorych.
2.2 Leczenie chorób probiotykami
2.2.1 Biegunka wywołana antybiotykami
Antybiotyki nie tylko hamują rozwój bakterii chorobotwórczych, ale także hamują rozwój bakterii niechorobotwórczych. Zachwianie równowagi normalnej flory ludzkiego organizmu może powodować utratę apetytu, nudności i wymioty, zawroty głowy itp., a w ciężkich przypadkach może prowadzić do innej choroby zakaźnej. Aktywne Bifidobacterium longum może przywrócić równowagę flory żołądkowo-jelitowej.
2.2.2 Leczenie marskości wątroby
Szczepy bakteryjne występujące w jelicie człowieka można podzielić na dwie kategorie: bakterie pożyteczne i bakterie szkodliwe. Pierwsza obejmuje bibakterie, pałeczki kwasu mlekowego itp., a druga obejmuje bakterie gnilne itp. W normalnym organizmie te dwie substancje utrzymują równowagę i utrzymują normalne funkcje fizjologiczne jelit. Probiotyki mogą znacząco regulować florę jelitową. Mogą nie tylko hamować bakterie wytwarzające amoniak w celu redukcji amoniaku, ale także zapobiegać translokacji bakterii, skutecznie zmniejszać amoniak we krwi i łagodzić objawy pacjentów z marskością wątroby. Naukowcy podali 38 pacjentom w grupie leczonej 2 opakowania połączonych żywych antybiotyków w proszku Clostridium butyricum i Bifidobacterium, doustnie, 3 razy dziennie. 30 pacjentom z grupy kontrolnej podano rutynowo środki chroniące wątrobę i przeciwdziałające zwłóknieniu. W okresie obserwacji pacjenci w obu grupach nie otrzymywali specjalnej interwencji dietetycznej. Po 1 miesiącu leczenia mierzono poziom amoniaku we krwi i test łączności cyfrowej (NCT). Wyniki: Stężenie amoniaku we krwi w grupie leczonej uległo znacznemu zmniejszeniu po leczeniu, ze znaczącą różnicą. NCT może również znacznie poprawić stan, a istnieje znacząca różnica między obiema grupami pacjentów. Wyniki pokazują, że preparaty probiotyczne są skuteczne, wygodne i bezpieczne w leczeniu marskości wątroby i hiperamonemii [15].
2.2.3 Leczenie wrzodziejącego zapalenia jelita grubego
Wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC) jest dobrze ograniczoną reakcją zapalną, ograniczoną do błony śluzowej lub błony podśluzowej okrężnicy i odbytnicy. Badania kliniczne wykazały, że u pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego występuje dysbioza, a flora jelitowa odgrywa ważną rolę w patogenezie. Środki regulujące brak równowagi flory jelitowej stanowią nową strategię leczenia WZJG.
He Jinsong [16] i wsp. podzielili losowo 72 pacjentów z wrzodziejącym zapaleniem jelita grubego na grupę badaną obejmującą 45 przypadków i grupę kontrolną składającą się z 27 przypadków. Grupie badawczej podano 52-kwas aminosalicylowy + probiotyki, a grupie kontrolnej podano 52-kwas aminosalicylowy. Porównano skuteczność i poziomy endotoksyn przed i po leczeniu pomiędzy obiema grupami. Wyniki: Poziom endotoksyn w obu grupach znacząco się obniżył. Łączny współczynnik efektywności w grupie badawczej był o 93,3% wyższy niż w grupie kontrolnej, która wyniosła 74,1%. Różnica między obiema grupami była istotna statystycznie (P<0.05). It shows that probiotics can effectively treat ulcerative colitis and reduce endotoxin levels in patients.
2.2.4 Leczenie zaparć
Substancje kwaśne, takie jak kwas mlekowy i kwas octowy, wytwarzane przez probiotyki pod łącznym wpływem środowiska jelitowego, mogą pobudzać jelita do wydzielania dużej ilości soku jelitowego, zmiękczać kał i ułatwiać jego wydalanie [17]. Różne preparaty probiotyczne są szeroko stosowane w celu dostosowania i poprawy stanu subzdrowotnego organizmu ludzkiego, ale ich działanie profilaktyczne i zdrowotne często wymaga dłuższego stosowania, aby stało się widoczne. W 2007 r. mój kraj oficjalnie uruchomił projekt poprawy żywienia społeczeństwa polegający na dodawaniu do żywności oligosacharydów, prebiotyku, opowiadając się za stosowaniem preparatów probiotycznych, które nie tylko korzystnie wpływają na zdrowie żywieniowe całego organizmu, ale także zapobiegają i leczą zaparcia.