Пребиотики — питание для кишечной микрофлоры¶
Пребиотик — это пищевой компонент (обычно пищевое волокно), который не усваивается в тонком кишечнике человека, но селективно стимулирует рост и/или активность полезных бактерий толстой кишки, прежде всего лактобацилл и бифидобактерий. Термин введён в 1995 году американскими исследователями Гленном Гибсоном и Марселом Роберфродом. Пребиотики отличаются от пробиотиков: пробиотики — это сами живые микроорганизмы, а пребиотики — субстрат («корм») для них.
¶Химическая природа и классификация
Не любое пищевое волокно является пребиотиком. Критерии пребиотика (формулировка Гибсона и Роберфрода, уточнённая в 2010-х годах):
- устойчивость к кислотной среде желудка и ферментам тонкого кишечника;
- ферментация полезной микрофлорой толстой кишки;
- селективное стимулирование роста и активности лактобацилл и/или бифидобактерий.
¶Олигофруктоза
Олигофруктоза (фруктоолигосахариды, ФОС) — короткие цепочки фруктозы, получаемые из сахарозы ферментативным путём. Содержится в луке, чесноке, спарже, бананах, топинамбуре, цикории. Одна из наиболее изученных групп пребиотиков.
¶Инулин
Инулин — полисахарид из фруктозных остатков, накапливается в корнеплодах (цикорий, топинамбур, одуванчик), а также в луковицах. Используется в пищевой промышленности как заменитель сахара и жира, а также как обогатитель пищевых волокон. В кишечнике инулин гидролизуется до олигофруктозы.
¶Галактоолигосахариды
Галактоолигосахариды (ГОС) — олигосахариды, сходные по структуре с лактозой. Естественно присутствуют в грудном молоке (грудное вскармливание формирует бифидобактериальную флору младенца). Промышленно синтезируются из лактозы и добавляются в детские смеси.
¶Лактулоза
Лактулоза — синтетический дисахарид (фруктоза + галактоза), побочный продукт переработки молочной сыворотки. Применяется как пребиотик и как слабительное средство при запорах и печеночной энцефалопатии.
¶Резистентный крахмал
Резистентный крахмал — крахмал, устойчивый к перевариванию в тонком кишечнике. Содержится в охлаждённом картофеле, незрелых бананах, бобовых, цельнозерновых продуктах. Относится к пребиотикам при регулярном употреблении.
¶Другие соединения
К пребиотикам также относят некоторые пектины, глюканы, лактитол, изомальтулозу. Отдельно выделяют постбиотики — метаболиты бактериальной ферментации (короткоцепочечные жирные кислоты: бутират, пропионат, ацетат), которые оказывают собственные физиологические эффекты.
¶Физиологические эффекты
Ферментация пребиотиков в толстой кишке сопровождается рядом последствий:
- Увеличение биомассы полезных бактерий. Бифидобактерии и лактобациллы обладают ферментами, расщепляющими ФОС, ГОС и инулин, в то время как многие патогенные бактерии этих ферментов лишены.
- Подкисление среды. Продукты ферментации (жирные кислоты) снижают pH кишечника, что подавляет рост гнилостной флоры.
- Улучшение минерального обмена. Повышение всасывания кальция и магния — подтверждено в исследованиях на подростках и пожилых людях.
- Иммуномодуляция. Пребиотики влияют на активность макрофагов, естественных киллеров и цитокинового профиля.
- Снижение риска колоректального рака. Эпидемиологические данные связывают богатое пищевыми волокнами питание с более низкой частотой рака толстой кишки, хотя причинно-следственные связи окончательно не доказаны.
¶Пребиотики в рационе
| Продукт | Основной пребиотик | Содержание |
|---|---|---|
| Цикорий | Инулин | до 20 % сухой массы |
| Топинамбур | Инулин | 8–15 % |
| Чеснок | ФОС, инулин | 6–8 % |
| Лук репчатый | ФОС | 5–8 % |
| Спаржа | ФОС | 2–3 % |
| Бананы | ФОС, резистентный крахмал | 1–2 % |
| Бобовые | Резистентный крахмал, ГОС | 3–5 % |
Рекомендуемая доза пребиотиков по данным ВОЗ и FAO — 5–20 г в сутки. Избыточное употребление может вызывать метеоризм и вздутие живота.
¶Применение в пищевой промышленности и медицине
Пребиотики используются как функциональные ингредиенты: добавляются в молочные продукты, хлеб, напитки, биодобавки. В России и мире выпускаются монопрепараты (инулин, ФОС) и комбинированные средства «пребиотик + пробиотик» (синбиотики). Пребиотическая добавка в детских молочных смесях обязательна по нормам ТР ТС 033/2013.
В клинической практике лактулоза включена в рекомендации по лечению запоров и профилактике печеночной энцефалопатии. Пребиотические волокна назначаются в составе диетотерапии при синдроме раздражённого кишечника, антибиотико-ассоциированной диарее, неспецифическом язвенном колите — как вспомогательное средство.
¶Пребиотики и пробиотики: отличия
| Параметр | Пребиотики | Пробиотики |
|---|---|---|
| Что это | Неперевариваемые субстраты | Живые микроорганизмы |
| Источник | Растительные волокна, синтез | Пищевые продукты, БАД, лекарства |
| Механизм | Питание своей микрофлоры | Колонизация кишечника |
| Стабильность | Высокая (не требуют холодильника) | Требуют особых условий хранения |
Сочетание обоих компонентов называется синбиотиком и рассматривается как наиболее перспективный подход к коррекции микробиома.
¶Исследования в России
Исследования пребиотиков ведутся в Институте питания РАМН (с 2022 года — НМИЦ питания и биотехнологии), где разрабатываются нормы потребления пищевых волокон для российского населения. Отечественные фармацевтические компании выпускают препараты на основе инулина и лактулозы (например, «Лактулоза», «Инулин»), а также комбинированные пробиотические средства с пребиотической основой.
¶История
Термин «пребиотик» предложен Гибсоном и Роберфродом в 1995 году. В 2007 году Международный научный пробиотический конгресс утвердил определение, вошедшее в современные руководства. В 2016 году Международная научная ассоциация пробиотиков и пребиотиков (ISAPP) опубликовала консенсус, расширивший классификацию и подчеркнувший разницу между пребиотиками и просто пищевыми волокнами.