Рост популярности постбиотиков для здоровья кишечника

Автор: Виджай Кумар Малесу
Проверено Лили Рэмси, LLM

Постбиотики, определяемые как биоактивные соединения, вырабатываемые полезными микроорганизмами, такими как молочнокислые бактерии, в процессе ферментации пребиотических субстратов, в последнее время привлекают значительное внимание специалистов в области здравоохранения. В отличие от пробиотиков, которые содержат живые микроорганизмы, постбиотики включают неживые микробные клетки, клеточные структуры и метаболиты, такие как бактериоцины, экзополисахариды и пептидогликан.1

Растущая популярность постбиотиков обусловлена их заметными преимуществами по сравнению с пробиотиками, в том числе повышенной стабильностью, безопасностью и более длительным сроком хранения. Эти преимущества снижают риски, связанные с употреблением живых микроорганизмов, такие как потенциальная передача патогенов и устойчивость к противомикробным препаратам. Всё больше исследований посвящено полезным свойствам постбиотиков, в первую очередь их способности модулировать защитные механизмы против патогенов, укреплять эпителиальные барьеры и регулировать иммунные реакции.

Благодаря этим многообещающим эффектам для здоровья постбиотики набирают популярность в различных отраслях, особенно в пищевой промышленности для биоконсервации, а также в фармацевтической и биомедицинской отраслях для лечения желудочно-кишечных расстройств и укрепления иммунитета.

Этот растущий интерес соответствует спросу на безопасные и эффективные функциональные продукты, которые помогают при проблемах со здоровьем, улучшают общее самочувствие и устраняют проблемы с желудочно-кишечным трактом, такие как диарея и вздутие живота. По мере углубления научных знаний постбиотики могут стать важным дополнением к пробиотикам, знаменуя собой переход к комплексным профилактическим стратегиям в области здравоохранения и инновационным терапевтическим методам.

В этой статье рассказывается о постбиотиках: что это такое, чем они отличаются от пробиотиков и какую пользу они могут принести здоровью кишечника.

Изображение предоставлено: ArtemisDiana/Shutterstock.com

Как работают постбиотики

В отличие от пробиотиков, постбиотики не содержат живых клеток, а состоят из метаболитов, в том числе бактериоцинов, короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) и различных органических кислот. Для их производства используются контролируемые процессы ферментации, а также такие методы, как ферментативный гидролиз, термическая обработка и экстракция, которые позволяют выделить полезные соединения, сохранив их биологическую эффективность.

Основной механизм действия постбиотиков заключается в изменении среды кишечника, что приводит к улучшению состава микробиоты кишечника . Они снижают уровень pH в кишечнике, создавая условия, в которых благоприятные для полезных микроорганизмов, и подавляют патогены, такие как Escherichia coli, Salmonella и Clostridium perfringens.

В частности, короткоцепочечные жирные кислоты, образующиеся в качестве постбиотических метаболитов, служат энергетическим субстратом для клеток кишечника, способствуя росту полезных бактерий, таких как Lactobacillus и Bifidobacterium. Это приводит к улучшению барьерной функции кишечника, уменьшению воспаления и повышению устойчивости к колонизации патогенными микроорганизмами.2,3

Кроме того, постбиотики модулируют иммунный ответ, повышая уровень противовоспалительных цитокинов и снижая уровень провоспалительных сигналов. Такая сбалансированная иммунная модуляция уменьшает воспаление в кишечнике, улучшая общее состояние желудочно-кишечного тракта и повышая его устойчивость.2

Исследования показывают, что постбиотики играют важную роль в ускорении роста, особенно у домашней птицы. Было доказано, что добавление постбиотиков в рацион улучшает усвоение питательных веществ, оптимизирует эффективность кормления и способствует более активному росту животных. Например, у домашней птицы, получавшей рацион, обогащённый постбиотиками, наблюдался более высокий прирост массы тела, улучшенные показатели конверсии корма и более здоровая морфология кишечника по сравнению с контрольными группами.

Кроме того, постбиотики положительно влияют на качество продуктов животного происхождения. У домашней птицы включение постбиотиков в рацион приводит к улучшению характеристик мяса, в том числе к повышению его нежности, снижению перекисного окисления липидов, улучшению цвета и в целом к улучшению органолептических свойств.2

Потенциальная польза для здоровья

Постбиотики содержат биоактивные вещества, в том числе короткоцепочечные жирные кислоты, экзополисахариды, бактериоцины и различные белки. Эти соединения обладают разнообразными функциональными свойствами, полезными для кишечника и общего состояния здоровья.

Например, короткоцепочечные жирные кислоты, такие как ацетат, пропионат и бутират, образующиеся в результате микробной ферментации, известны своей способностью укреплять кишечный барьер за счёт повышения целостности белков плотных контактов, что предотвращает проникновение патогенов и системное воспаление.4

Противовоспалительные свойства постбиотиков значительно повышают их пользу для здоровья. Исследования показали, что эти метаболиты могут модулировать воспалительные реакции, подавляя провоспалительные цитокины, такие как фактор некроза опухоли альфа (ФНО-α) и интерлейкин-6 (ИЛ-6).

Например, специфические белки, получаемые из видов Lactobacillus, такие как белки поверхностного слоя (БПС), продемонстрировали противовоспалительное действие, снижая активацию ядерного фактора каппа-би (NF-κB) — ключевого механизма развития воспаления.4

Постбиотики дополнительно поддерживают иммунные функции, влияя на иммунитет слизистых оболочек. Они способствуют росту полезной микробиоты кишечника, напрямую конкурируют с патогенными бактериями за места прикрепления и усиливают защитные механизмы слизистых оболочек с помощью антимикробных пептидов. Исследования показали, что приём постбиотиков увеличивает количество полезных микроорганизмов, таких как бифидобактерии, и снижает количество вредных патогенов, таких как кишечная палочка эшерихия.4

Новые данные также свидетельствуют о том, что постбиотики могут способствовать регуляции обмена веществ, демонстрируя потенциальный эффект в борьбе с ожирением и поддержании гомеостаза глюкозы. Их стабильность, безопасность и эффективность делают их привлекательной альтернативой или дополнением к пробиотикам, особенно для людей с ослабленным иммунитетом.

Несмотря на то, что обширные исследования продолжают расширять наши представления о механизмах и конкретных результатах для здоровья, связанных с постбиотиками, текущие данные подчёркивают их потенциал в клиническом питании и терапии.4

Пребиотики и пробиотики: в чём разница?

Сравнение с пробиотиками и пребиотиками

Пробиотики, пребиотики и постбиотики являются неотъемлемыми элементами управления микробиомом кишечника, каждый из которых играет уникальную, но взаимосвязанную роль. Пробиотики — это живые полезные микроорганизмы, такие как лактобактерии и бифидобактерии, которые напрямую влияют на состав и здоровье микрофлоры кишечника. Пребиотики, такие как инулин и фруктоолигосахариды (ФОС), служат пищей для этих полезных бактерий, способствуя их размножению и активности.5

Постбиотики — новейшее дополнение к методам лечения, направленным на микробиом, — представляют собой неживые микробные клетки или биоактивные вещества, вырабатываемые пробиотиками в процессе ферментации. В отличие от пробиотиков, постбиотики стабильны и менее восприимчивы к воздействию окружающей среды, например к высоким температурам или желудочному соку, что делает их особенно удобными для использования в составе продуктов и обеспечивает их сохранность при хранении.

Они обладают такими преимуществами, как модуляция иммунных реакций, повышение целостности кишечного барьера и оказание противовоспалительного действия без рисков, связанных с введением живых микроорганизмов, особенно людям с ослабленным иммунитетом.5

На рынке появилось несколько постбиотических продуктов, в том числе препараты с убитыми нагреванием Lactobacillus plantarum , которые используются для устранения желудочно-кишечных расстройств, и ферментированные смеси, содержащие короткоцепочечные жирные кислоты, для поддержания здоровья кишечника.5

Однако коммерциализация постбиотиков сталкивается с препятствиями со стороны регулирующих органов, в первую очередь из-за отсутствия единых определений и сложной классификации между пищевыми добавками и лекарственными средствами. Регулирующие органы в разных странах отличаются друг от друга, что затрудняет получение стандартизированных разрешений.

Для того чтобы включить постбиотики в более широкий контекст изучения микробиома, необходимы более чёткие нормативные требования и убедительные клинические доказательства. Их дальнейшее развитие наряду с пробиотиками и пребиотиками обещает обогатить методы управления микробиомом, предлагая более безопасные и потенциально более эффективные решения для поддержания здоровья кишечника и организма в целом.

Будущее постбиотики

Новые исследования показывают, что постбиотики обладают большей стабильностью, безопасностью и экономической эффективностью по сравнению с традиционными пробиотиками. В отличие от пробиотиков, постбиотики устойчивы к агрессивной среде желудочно-кишечного тракта, имеют более длительный срок хранения и устраняют риски, связанные с живыми бактериальными штаммами. 5,6

В настоящее время на рынке представлены пастеризованные Akkermansia muciniphila, которые используются для лечения ожирения и инсулинорезистентности, а также термически инактивированные Bifidobacterium bifidum (например, MIMBb75), эффективные при синдроме раздражённого кишечника (СРК). Кроме того, в продаже имеется бактериальный лизат OM-85 (Бронхо-Ваксом) для поддержки иммунитета дыхательных путей.6

Клинические испытания и доклинические исследования подтверждают эффективность различных медицинских применений. Например, постбиотики, такие как короткоцепочечные жирные кислоты, особенно бутират, оказывают противовоспалительное и иммуномодулирующее действие при таких заболеваниях, как ревматоидный артрит, воспалительные заболевания кишечника и нарушения обмена веществ.

В пищевой промышленности постбиотики используются в качестве функциональных пищевых ингредиентов, улучшающих питательные свойства и продлевающих срок годности продуктов.6

Несмотря на многообещающие достижения, проблемы с регулированием сохраняются. Четкие инструкции по отличию постбиотиков от пробиотиков до сих пор не разработаны, что затрудняет стандартизацию продукции, маркировку и получение разрешения на продажу. Действующие правила в основном касаются жизнеспособных пробиотиков, что требует обновления системы, адаптированной специально для постбиотических веществ.6

В ходе текущих клинических исследований продолжается оценка эффективности, безопасности и механизма действия различных постбиотических соединений, что позволяет получить более глубокое представление о них и подтвердить их терапевтический потенциал. Устранение существующих пробелов в знаниях с помощью тщательных клинических исследований будет иметь решающее значение для успешной интеграции постбиотиков в традиционную медицину и пищевую промышленность.

Молочные продукты и здоровье кишечника: плюсы, минусы и спорные моменты

Ссылки

1. Ма Л., Ту Х. и Чен Т. (2023). Постбиотики и здоровье человека: обзорная статья. Nutrients, 15(2), 291. https://doi.org/10.3390/nu15020291
2. Урбан, Дж., Карим, К. Ю., Атанасов, А. Г., Матушевский, А., Бень, Д., Циборовска, П., Рыгало-Галевска, А. и Михальчук, М. (2024). Постбиотики — натуральная кормовая добавка для улучшения показателей роста, микробиоты кишечника и качества продуктов птицеводства. Текущие исследования в области биотехнологии, 100247.
3. Чжао С., Лю С., Ли С., Цзян В., Ван Дж., Сяо Дж., Чэнь Т., Ма Дж., Хан М. З., Ван В. и Ли М. (2024). Раскрытие потенциала постбиотиков: революционный подход к питанию людей и животных. Клеточный метаболизм, 36(4), 725–744.
4. Икрам А., Сафдар С. З., Аршад М. Т., Рашид А. и Гнедека К. Т. (2024). Обзор постбиотиков: раскрытие их особой роли в поддержании здоровья кишечника. Пищевая и сельскохозяйственная иммунология, 35(1), 2434463.
5. Цзи Дж., Цзинь В., Лю С. Дж., Цзяо З. и Ли Х. (2023). Пробиотики, пребиотики и постбиотики в контексте здоровья и болезней. MedComm, 4(6), e420.
6. Лян Б. и Син Д. (2023). Современные и будущие перспективы постбиотиков. Пробиотики и антимикробные белки, 15(6), 1626-1643.