Пробиотики в питании: от рождения и старше

В настоящее время в широких научных и медицинских кругах отмечается пристальное внимание к проблеме нарушений и способов их коррекции микробиоценозов различных биотопов организма человека и в первую очередь желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Микроорганизмы не только являются одним из важных компонентов биосферы, но и играют важную роль в организме человека. Они служат естественным барьером между тканями макроорганизма и внешней средой, заселяя все наружные поверхности и полости человека. В этой связи чрезвычайно актуальным является исследование свойств и эффектов продуктов функционального питания, содержащих живые микроорганизмы, на организм как здорового, так и больного человека, что позволит расширить их использование как в терапевтических, так и в профилактических целях.

Количество микроорганизмов в различных биотопах организма человека варьирует в широких пределах. Так, в ротовой полости в 1 грамме слюны содержится 106–109 КОЕ различных микроорганизмов, в желудке — менее 103 КОЕ, наибольшее число представителей микрофлоры как количественно (1010–1012 КОЕ), так и качественно представлено в толстом кишечнике. Это объясняет повышенный интерес к причинам нарушений и способам коррекции именно микрофлоры ЖКТ, а особенно толстого кишечника.

Впервые представитель нормальной микрофлоры ЖКТ был выделен Tissier в 1899 году из кала здорового грудного ребенка, находившегося на грудном вскармливании [1]. В дальнейшем данная бактерия была классифицирована сначала как Lactobacillus bifidus, а потом выделена в отдельный вид бифидобактерий, в который вошли различные штаммы Bifidobacterium infantis, B. longum, B. bifidum и др. В процессе последующего изучения были выделены другие микроорганизмы — лактобактерии, эшерихии и другие.

Некоторые из колонизирующих пищеварительный тракт человека бактерий уникальны по своим свойствам и не встречаются больше нигде, что, по мнению диетолога Bruce German, является свидетельством совместной эволюции микро- и макроорганизмов [2].

Термин «пробиотик» впервые был использован учеными Lilly и Stillwell в 1965 году как противопоставление термину «антибиотик» и подразумевал субстанции, стимулирующие рост и развитие других микроорганизмов. В 1977 году Л. Ричардом и Р. Паркером этот термин был применен для обозначения живых микроорганизмов и продуктов их ферментации, обладающих антагонистической активностью по отношению к патогенной микрофлоре [3]. В настоящее время общепринятым является определение ВОЗ/FAO: «Пробиотики — живые микроорганизмы, применение которых в адекватных количествах оказывает оздоравливающий эффект на организм человека» [3, 4].

К пробиотикам относят микроорганизмы, являющиеся представителями нормальной микрофлоры ЖКТ человека. К ним принадлежат различные виды лактобактерий (Lactobacillus acidophilus, L. casei, L. delbrueckii ssp. bulgaricus, L. rhamnosus GG), бифидобактерий (B. bifidum, B. breve, B. longum, B. infantis, B. animalis), а также термофильный стрептококк. Некоторые авторы считают сахаромицеты и некоторые штаммы сенной палочки — Bacillus subtilis также пробиотиками, хотя данные микроорганизмы и не являютcя компонентами нормальной микрофлоры, но оказывают положительное влияние на функции ЖКТ и рост индигенной кишечной микрофлоры.

Пробиотики в клинической практике часто подразделяют на следующие группы:

• препараты, содержащие живые микроорганизмы (монокультуры или их комплексы);
• препараты, содержащие структурные компоненты микроорганизмов — представителей нормальной микрофлоры или их метаболиты;
• препараты микробного или иного происхождения, стимулирующие рост и активность микроорганизмов — представителей нормальной микрофлоры;
• препараты, представляющие собой комплекс живых микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов в различных сочетаниях и соединениях, стимулирующих рост представителей нормальной микрофлоры;
• препараты на основе живых генно-инженерных штаммов микроорганизмов, их структурных компонентов и метаболитов с заданными характеристиками;
• продукты функционального питания на основе живых микроорганизмов, их метаболитов и других соединений микробного происхождения, способных поддерживать и восстанавливать здоровье через коррекцию микробной экологии организма хозяина [4].

Влияние микрофлоры на макроорганизм осуществляется по н��скольким направлениям — это и создание колонизационной резистентности, подразумевающей конкурентное взаимодействие и подавление роста патогенных и условно-патогенных микроорганизмов; иммуномодулирующее действие; участие в обмене веществ; дезинтоксикация и другие эффекты [5, 6]. Воздействие, которое оказывают пробиотики на макроорганизм, сходно с таковым для компонентов нормальной микрофлоры.

Лекарственные формы пробиотиков широко используются в терапевтической практике. Основным показанием к их назначению является развитие острого нарушения биоценоза ЖКТ, например, связанного с острой кишечной инфекцией. Однако в последние годы на рынке все больше стало появляться продуктов питания, содержащих различные пробиотики. Объем производства таких пробиотических продуктов возрастает быстрыми темпами в большинстве стран мира, что ставит потребителей перед выбором, чему отдать предпочтение.

Многолетний положительный опыт использования пробиотиков в качестве лекарственных препаратов позволяет рассматривать продукты питания, которые обладают доказанными пробиотическими свойствами, одним из наиболее перспективных подходов к поддержанию микроэкологии различных биотопов организма человека. «Функциональное питание» предусматривает систематическое употребление продуктов, оказывающих регулирующее воздействие и положительное влияние на одну или несколько функций организма человека, способствуя улучшению состояния здоровья и снижению риска возникновения различных заболеваний.

В настоящее время ни у кого не вызывает сомнение, что рациональное питание с рождения во многом определяет здоровье человека в течение всей жизни. Оптимальным для детей первого года жизни, конечно, является материнское молоко, новые положительные свойства которого становятся известны по мере совершенствования научно-исследовательской базы. В этой связи особый интерес представляют собой исследования последних лет, доказывающие наличие живых бактерий пробиотиков в грудном молоке. Штаммы этих бактерий были идентифицированы, а их пробиотическая активность доказана. Научно-обоснованное присутствие пробиотиков в грудном молоке позволяет по-новому подойти к проблеме создания адаптированных продуктов для детского питания, обогащенных бактериями с доказанными пробиотическими свойствами [1, 7–9].

В 2010 году были опубликованы данные Cavalieri с соавт. по исследованию состава микробиоценоза ЖКТ у 30 здоровых, нормально развивающихся детей в возрасте от 1 до 6 лет в двух группах из Буркина-Фасо и Италии, отличающихся по характеру питания, последующего за грудным. Для оценки состояния микрофлоры использовали ДНК-секвенирование. Авторами было показано, что в период естественного вскармливания основные характеристики компонентов микрофлоры ЖКТ в сравниваемых группах были сопоставимы. Но когда дети начали получать твердую пищу, характерную для региона проживания, различия в микрофлоре стали выглядеть несколько иначе. По сравнению с европейскими детьми, бактерии, представленные в микрофлоре ЖКТ африканских детей были более разнообразными, что позволяет детям более быстро адаптироваться к различным диетам. Эти бактерии не только обладали выраженными пробиотическими свойствами, но также были уникальными штаммами бактерий, которые не были обнаружены у европейских детей. Для этих микроорганизмов были показаны выраженные противодиарейные и противовоспалительные свойства [10].

Данное исследование подчеркивает важность продолжения функционального питания на всех этапах жизни человека.

Современный подход к функциональному питанию должен носить ступенчатый характер и включать в себя следующие позиции:

I. Естественное вскармливание детей первого года жизни.

II. При отсутствие возможности питания грудным молоком — питание адаптированными продуктами с доказанными пробиотическими свойствами.

III. Питание детей раннего возраста продуктами, содержащими пробиотики и предназначенными для детей соответствующего возраста.

IV. Последующие формы функционального питания детей старшего возраста и взрослых.

Последнее требует достаточно широкого ассортимента данной продукции, подразумевающего предложение функционального питания не только в виде традиционных кефиров с живыми пробиотиками, но и йогуртов, творожков и других продуктов.

В настоящее время на рынке представлен широкий ассортимент пробиотических продуктов, которые могут быть пресными и кисломолочными, предназначенными как для детей, так и для взрослых. Традиционно наиболее широко в нашей стране используются кисломолочные продукты — кефир, йогурт. Для сквашивания таких продуктов используются моновидовые или поливидовые закваски. Полезные свойства кисломолочных пробиотических продуктов обусловлены двунаправленным действием — свойствами пробиотиков и продуцируемой ими молочной кислоты. Основными свойствами кисломолочных продуктов являются общее биологическое действие на организм, влияние на микробиоценоз кишечника, воздействие на секреторную функцию пищеварительных желез и перистальтику кишечника и иммуномодулирующий эффект. Они повышают кислотность химуса, ингибируют рост патогенной, гнилостной и газообразующей флоры, стимулируют рост нормальной индигенной флоры, а также улучшают всасывание кальция, фосфора, магния и железа.

При разработке продуктов пробиотического действия используются различные виды микроорганизмов, к которым, как и к продуктам, созданным на их основе, предъявляются строгие требования безопасности, функциональной эффективности, технологичности.

Поскольку роль пробиотических продуктов в питании зависит от свойств входящих в их состав штаммов, и у потребителей, и у медиков должна быть информация о культурах, на основе которых продукты созданы.

Наиболее изученным пробиотиком в мире, используемым в производстве продуктов функционального питания, являются лактобактерии LGG, эффективность и безопасность которых подтверждена многочисленными исследованиями. На данный момент в базе научной библиотеке PubMed («ПабМед») насчитывает 546 публикаций, связанных с LGG.

Впервые L. rhamnosus GG был выделен от взрослого человека в 1985 г., и с 1990 г. его активно используют в производстве пищевых продуктов. Штамм обладает большинством характеристик, присущих пробиотическому штамму, среди них — отличная выживаемость и транзитная колонизация ЖКТ, основой которых является способность к адгезии к интестинальной слизи и эпителиальным клеткам, что обеспечивает хорошую колонизационную резистентность. Успешное восстановление штамма из образцов фекалий открыло возможности для проведения исследований «доза–ответ» и определения эффективной дозировки с помощью пищевых продуктов. Эффективность использования данного штамма и пробиотических продуктов, его содержащих, в комплексной терапии и профилактике различных, в том числе инфекционных, заболеваний была неоднократно подтверждена в клинических исследованиях.

Для изучения эффективности L. rhamnosus GG в купировании острой диареи во всем мире было проведено восемь рандомизированных контролируемых испытаний, участниками которых стали 988 человек. Среди включенных в исследование пациентов преобладали дети, госпитализированные в стационар с ОКИ. Применение продуктов, содержащих L. rhamnosus GG (в дозе 1010–1011 КОЕ в день) в качестве компонентов комплексной терапии, существенно снизило продолжительность острой диареи в среднем с 3,5 до 2,5 дней, по сравнению с группой пациентов, получавших плацебо [11, 12]. Одним из возможных механизмов данного эффекта является усиление специфического иммунного ответа, что проявляется значительным нарастанием уровня IgA-антител к ротавирусу в сыворотке у детей, получавших пробиотик, чем у неполучавших его [13].

В обзорной статье Richard N. Fedorak и Karen L. Madsen (2004) приведены сравнительные данные о роли L. rhamnosus GG, L. casei, L. reuteri и B. lactis в терапии острой диареи. Ротавирусная инфекция, как причина острой диареи, была диагностирована в 66% случаев. Для купирования диарейного синдрома наиболее эффективным оказалось назначение L. rhamnosus GG [14].

Среди других штаммов лактобактерий, эффективность которых также подтверждена в качественно спланированных клинических исследованиях, заслуживает внимания L. casei DN-114001 [15–17]. В исследовании Горелова А. В. с соавт. установлено, что включение пробиотического продукта, содержащего L. casei DN-114001, в комплексную терапию ОКИ у детей старше трех лет приводило к сокращению длительности лихорадки и диареи, продолжительности пребывания в стационаре, в сравнении с детьми, не получавшими пробиотик, а также способствовало восстановлению нормального уровня лактобактерий и бифидобактерий у 66,7% и 75,0% больных, имевших исходно сниженный их уровень.

Довольно часто в клинической практике приходится сталкиваться с постинфекционными нарушениями деятельности ЖКТ. В последние годы была убедительно показана ключевая роль острых кишечных инфекций в формировании синдрома раздраженного кишечника (СРК) — одной из наиболее распространенных гастроэнтерологических проблем [18]. Многие исследователи в качестве эффективных методов лечения СРК предлагают применение пробиотиков и регулярное употребление пробиотических продуктов. Результаты клинических и экспериментальных исследований свидетельствуют, что основные эффекты пробиотиков при СРК связаны с коррекцией: микроэкологических нарушений кишечника, обеспечивающих нормализацию его перистальтики, висцеральной чувствительности и/или газообразования в кишечнике [19]; иммунологических сдвигов (в том числе нормализацию профиля провоспалительных цитокинов); минимальных воспалительных изменений, сопровождающихся мышечной дисфункцией и нарушением нейрорегуляции кишечника [20–23].

Отечественными пробиотическими продуктами с подтвержденной эффективностью при СРК является серия кисломолочных продуктов ТМ Био Баланс. С февраля по апрель 2009 года на базе Клиники лечебного питания НИИ питания РАМН были проведены клинические испытания питьевых йогурта и кефира Био Баланс, обогащенных пробиотиком L. rhamnosus GG [24, 25]. Включение в диетотерапию пациентов, страдающих СРК, продуктов Био Баланс способствовало выраженному уменьшению интенсивности гастроинтестинальных симптомов, увеличению частоты опорожнения кишки и снижению плотности стула, по сравнению с результатами в контрольной группе. На фоне употребления йогурта или кефира Био Баланс отмечено выраженное снижение показателей тяжести данного заболевания, а показатели качества жизни значительно улучшились и оказались несколько выше по сравнению с контрольной группой пациентов. Помимо этого у пациентов отмечались положительные изменения микробиоценоза кишечника, в частности увеличение числа лактобактерий и снижение количества дрожжеподобных грибов. Это позволяет рекомендовать данные пробиотические продукты, обогащенные Lactobacillus GG, для регулярного употребления лицами, страдающими СРК с запорами.

В заключение можно сказать, что продукты функционального питания прочно вошли в нашу жизнь. Положительные эффекты от их регулярного использования доказаны в многочисленных клинических исследованиях, что позволяет врачам рекомендовать их с целью оптимизации состава кишечной микрофлоры, повышения адаптационных возможностей иммунной системы и профилактики инфекционных заболеваний у детей и взрослых.

Литература

1. Нетребенко О. К. Пробиотики и пребиотики в питании детей грудного возраста // Педиатрия: журнал им. Г. Н. Сперанского. Союз педиатров России. 2007. Том 86, № 1. С. 80–87.
2. Angela M. Zivkovic, J. Bruce German, Carlito B. Lebrilla, David A. Mills. Human milk glycobiome and its impact on the infant gastrointestinal microbiota // Colloquium of the National Academy of Sciences, Microbes and Health, held November 2–3, 2009.
3. Salmine S., Isolauri E., Salmine E. Clinical use of probiotics for stabilizing the gut mucosal barrier: successful strains and future challenges. Antonie Van Leeuwenhoek. 1996; 70: 347–345.
4. Конь И. Я. Пробиотические и кисломолочные продукты в питании детей раннего возраста // Лечащий Врач. 2007; 1.
5. Григорьев П. Я., Яковенко Э. П. Нарушение нормального состава кишечной микрофлоры, клиническое значение и вопросы терапии: Методическое пособие. М., 2000, 15.
6. Шендеров Б. А. Медицинская микробная экология и функциональное питание. Т. 3: Пробиотики и функциональное питание. М.: ГРАНТЪ, 2001. 286 с.
7. Martin R., Langa S., Riverego С. et al. // J. Pediatr. 2003. Vol. 143. P. 754–758.
8. Heikkla M. P., Saris P. E. // J. of Applied Microbiology. 2003. Vol. 95. P. 471–478.
9. Martin R., Olivares M., Marin M. et al. // J. Human Lact. 2005. Vol. 21. P. 8–17.
10. Cavalieri D., Di Paola M. et al. Impact of diet in shaping gut microbiota revealed by a comparative study in children from Europe and rural Africa // Proc Natl Acad Sci USA. 2010. 107 (33): 14691–14696.
11. Isolauri E., Juntunen M., Rautanen T. et al. A human Lactobacillus strain (Lactobacillus Casei sp strain GG) promotes recovery from acute diarrhea in children // Pediatrics. 1991; 88: 90–97.
12. Seep E., Mikelsaar M., Salminen S. Effect of administration of Lactobacillus casei strain GG on the gastrointestinal microbiota of newborns // Microbial Ecol Health Dis. 1993; 6: 309–314.
13. Kaila M., Isolauri E., Saxelin M. at el. Viable versus inactivated lactobacillus strain GG in acute rotavirus diarrhoea // Arch Dis Child. 1995; 72: 51–53.
14. Fedorak R. N., Madsen K. L. Probiotics and prebiotics in gastrointestinal disorders // Curr Opin Gastroenterol. 2004; 20: 146–155.
15. Горелов А. В., Усенко Д. В., Елезова Л. И. и др. Использование пробиотических продуктов в лечении кишечных инфекций у детей // Вопросы современной педиатрии. 2005; 2 (4): 47–52.
16. Pedone C. A., Bernabeu A. O., Postaire E. R. et al. The effect of supplementation with milk fermented by Lactobacillus casei (strain DN-114 001) on acute diarrhoea in children attending day care centres // Int J Clin Prac. 1999; 53 (3): 179–184.
17. Pedone C. A., Arnaud C. C., Postaire E. R. et al. Multicentric study of the effect of milk fermented by Lactobacillus casei on the incidence of diarrhoea // Int J Clin Prac. 2000; 54 (9): 568–571.
18. Парфенов А. И., Ручкина И. Н. Постинфекционный синдром раздраженного кишечника. В кн.: Лазебник Л. Б. (ред.). Избранные главы клинической гастроэнтерологии: Сборник трудов. М.: Анахарсис; 2005. Разд. 3: Болезни кишечника. 277–279.
19. Quigley E. M. The use of probiotics in functional bowel disease // Gastroenterol Clin North Am. 2005; 34: 533–545.
20. O’Mahony L., McCarthy J., Kelly P. et al. Lactobacillus and Bifidobacterium in irritable bowel syndrome: symptom responses and relationship to cytokine profiles // Gastroenterology. 2005; 128: 541–551.
21. Bausserman M., Michail S. The use of Lactobacillus GG in irritable bowel syndrome in children: a double-blind randomized control trial // J Pediatr. 2005, Aug; 147 (2): 197–201.
22. Amouretti M., Le Pen C., Gaudin A. F. et al. Impact of irritable bowel syndrome (IBS) on health-related quality of life (HRQOL) // Gastroenterol Clin Biol. 2006, Feb; 30 (2): 241–246.
23. Andresen V., Camilleri M. Irritable bowel syndrome: recent and novel therapeutic approaches // Drugs. 2006; 66 (8): 1073–1088.
24. Пилипенко В. И. Влияние кисломолочной продукции, обогащенной Lactobacillus GG, на моторную функцию кишечника пациентов с запорами // Вопросы детской диетологии. 2009; 7 (4): 68.
25. Pilipenko V., Isakov V., Burlyaeva E. Lactobacillus GG improves symptoms and bowel function in patients with functional constipation. Материалы UEGW. Лондон. 2009.