Какова взаимосвязь между пробиотиками, пребиотиками и постбиотиками?

Согласно определению ФАО/ВОЗ (2001), Пробиотики - это активные микроорганизмы, которые, попадая в организм в достаточном количестве, приносят пользу здоровью.

Хотя в этом определении подчеркивается, что пробиотики должны отвечать требованию, чтобы они были "живыми", недавние исследования показали, что инактивированные или неактивные пробиотики, а также побочные продукты их метаболизма могут приносить пользу здоровью хозяина.

В мае 2021 года Международная научная ассоциация по пробиотикам и пребиотикам (ISAPP) опубликовала консенсусное заявление о постбиотиках: Постбиотики - это препараты из неживых микроорганизмов и/или их компонентов, которые благотворно влияют на здоровье хозяина.

Таким образом, постбиотики, также известные как метаболиты, биогенные или бесклеточные супернатанты, представляют собой "растворимые факторы, выделяемые живыми бактериями или высвобождаемые при лизисе бактерий". Этими растворимыми факторами могут быть короткоцепочечные жирные кислоты, микробные фракции, функциональные белки/ферменты, внеклеточные полисахариды, лизаты клеток, пептиды клеточной стенки (фосфогликолевая кислота, липофосфогликолевая кислота, пептидогликан и т.д.).

С другой стороны, пребиотики - это пищевые компоненты или препараты, которые не перевариваются организмом и избирательно стимулируют активность или рост и размножение одной или нескольких резидентных бактерий в толстой кишке для укрепления здоровья организма. К распространенным пребиотикам относятся: фруктозы типа инулина, олигогалактаны, олигосахариды, олигосахариды соевых бобов, олиголактофруктоза и олигоизомальтоза.

Взаимосвязь между пребиотиками, пребиотиками и постбиотиками объясняется просто: пребиотики способствуют росту пробиотиков, а пробиотики метаболизируются и производят постбиотики. В свою очередь, постбиотики способствуют употреблению пребиотиков. Пробиотики подобны "пище", пробиотики - это сами микроорганизмы, а постбиотики - результат потребления пробиотиками "пищи".

В настоящее время существует три способа регулирования микробиома: пробиотики, пребиотики и постбиотики, что открывает потенциальные возможности для роста в секторе функциональных продуктов питания.

Как постбиотики могут поддерживать здоровье?

Постбиотики - это совершенно новая область, и хотя исследования по их применению только начинаются, научные данные свидетельствуют о том, что постбиотики обладают различными функциональными свойствами, включая, в частности, иммуномодуляцию, улучшение аллергических реакций, регуляцию работы желудочно-кишечного тракта, антиоксидантные эффекты и уменьшение воспаления. В последние годы постбиотики стали новым средством вмешательства в микроэкосистему кишечника.

Несколько исследований показали, что микробиота кишечника также вырабатывает нейротрансмиттеры, играющие роль в укреплении психического здоровья, включая дофамин, серотонин и норадреналин. Бутират - один из постбиотиков, обладающий важными свойствами для оздоровления кишечника. Фактически, он является необходимым питанием для клеток, выстилающих кровеносные сосуды толстой кишки. Бутират уменьшает воспаление в сосудистой оболочке кишечника, предотвращает негерметичность кишечника, способствует здоровой работе кишечника, улучшает обмен веществ, улучшает работу мозга и даже предотвращает рак толстой кишки. К другим важным постбиотикам относятся ацетат и пропионат. Вместе с бутиратом эти три постбиотика составляют 95% короткоцепочечных жирных кислот в организме.

Будущее постбиотиков в продуктах питания и напитках

За последние несколько лет рост осведомленности потребителей о важности питания и здоровья привел к стремительному росту популярности функциональных продуктов питания, включающих пробиотики. По оценкам, мировой рынок пробиотиков достигнет $69,3 млрд к 2023 году.

Поскольку жизнеспособность пробиотиков является залогом их биологической эффективности, молочные продукты являются наиболее распространенными носителями пробиотиков, а концентрация пробиотиков, добавляемых в молочные продукты в процессе переработки и хранения, должна достигать 10^6 - 10^9 КОЕ/г (мл) для поддержания жизнеспособности. Кроме того, стрессовые факторы, такие как физико-химические показатели (рН, содержание белков, жиров и углеводов, активность воды, наличие природных антибиотиков), условия переработки и хранения (время, температура, скорость инокуляции, рН, содержание кислорода, упаковочные материалы) пробиотических переносчиков могут негативно повлиять на их жизнеспособность и функционирование.

В отличие от них, постбиотики более стабильны и безопасны для промышленного использования. Поэтому их применение в пищевых продуктах и напитках имеет ряд технических преимуществ перед пробиотиками:

1. Они практически не взаимодействуют с соединениями пищевой матрицы или ингредиентов, что позволяет продлить срок хранения.

2, они остаются стабильными в широком диапазоне рН и температур и, не влияя на функции постбиотиков, могут добавляться в продукты с высокой кислотностью перед тепловой обработкой, что минимизирует микробную контаминацию после обработки.

3、Согласно различным продуктам, после рождения юань продукты в процессе хранения и транспортировки может избавиться от ограничений масштаба холодной цепи транспортировки, в дополнение к облегчению продукта погружения в менее развитых районах, но и сохранить стоимость продукта и потери.

4, послеродовой элемент не изменит сенсорные характеристики продукта, продукты питания и напитки, содержащие послеродовой элемент ферментации, избегут изменения вкуса.

Форма продукта после рождения элемента, как правило, смешанные ферментации жидкости высушены и порошок, потому что его обработки стабильности производительность хороша, может быть применена к комнатной температуре молочных продуктов, напитков, хлебобулочных изделий, кондитерских изделий, мисо суп и другие общие пищевые продукты, которые должны быть обработаны, также может быть использован в качестве отдельного сырья для подготовки инактивированных молочнокислых бактерий порошок, имеет очень широкий потенциал для развития и применения перспективы.

Ссылки:
1, Ли Ян, Научный прогресс постбиотических элементов [J]. Журнал безопасности пищевых продуктов и тестирования качества, 2021
2, Чжао Сюаньин, Прогресс исследований постбиотических элементов и их применение в молочных продуктах[J], Молочная наука и технология, 2022
3. Хуан Фуцин, Эффект и механизм действия пробиотиков, пребиотиков и постбиотиков на пищевую аллергию[J], Журнал микробиологии, 2022 г.
4. Лю Ин, Тенденции в развитии и применении постбиотиков [J], Журнал Уханьского университета легкой промышленности, 2021 г.