Функциональное питание

В настоящее время, наряду с понятиями о пре- и пробиотиках, существует представление о функциональном питании.

Термин «функциональное питание» предложен японскими авторами в 1989 году.  Оно предусматривает систематическое употребление продуктов естественного происхождения, оказывающих регулирующее воздействие на организм человека. Питание может называться “функциональным”, если  продукты, входящие в его состав положительно влияют на одну или несколько функций организма. При этом функциональное питание наряду с обычным нутритивным эффектом  приводит либо к улучшению состояния здоровья, либо к снижению риска возникновения различных заболеваний.  Создается впечатление, что понятие «функциональное питание» объединяет рациональное использование пре- и пробиотиков, хотя многих аспекты его реализации остаются нерешенными.

Функциональное питание должно выполнять три основные функции:
[Шендеров Б.А.(1991)].
-  Питательная функция – продукт оказывает влияние на нутритивный статус человека
-  Сенсорная функция – способность продукта и его ингредиентов  положительно воздействовать на обонятельные, вкусовые и другие рецепторы человека
-  Регулирующая функция – участие в процессе регуляции процессов пищеварения функций иммунной, эндокринной, нервной и других систем организма.

По мнению зарубежных исследователей (Bzoek K. (1999), Woolen A. (1990), основными составляющими функционального питания являются продукты, содержащие:
-  бифидобактерии;
-  олигосахариды;
-  пищевые волокна;
-  эйкозапентаеновую кислоту;
-  аминокислоты, пептиды;
-  холины;
-  витамины.
По мнению отечественных ученых, к продуктам функционального питания необходимо отнести лактобактерии, антиоксиданты, органические кислоты и другие факторы.

Роль функционального питания:
Таким образом, к компонентам функционального питания относятся пребиотики, пробиотики и синбиотики.

Существует большое количество бифидогенных факторов, стимулирующих рост своей  собственной микрофлоры кишечника.

Факторы  влияющие на  функции желудочно-кишечного тракта.[Шендеров Б.А.(1991)].

Группа Состав
Антиоксиданты Витамины А, С, Е, бета-каротин, глутатион, убихинон, селен
Ненасыщенные жирные кислоты эйкозопентатоевая кислота
Органические кислоты пропионовая, уксусная и др
Олигосахариды соевый, фруктоолигосахарид, галактоолигосахарид, ксилоолигосахарид, гентиолигосахарид
Моносахариды ксилит, сорбит, ксилобиоза
Полисахариды Пектины, декстрин, инулин
Пептиды Соевые, молочные и др.
Ферменты b-галактозидазы микробного генеза, протеазы сахаромицетов и др.
Растительные и микробные экстракты морковный, картофельный, кукурузный, рисовый, тыквенный, чесночный, дрожжевой
Другие пищевые волокна, лецитин, лактоферрин, парааминобензойная кислота

Основным компонентом пребиотической составляющей функционального питания являются пищевые волокна. Основоположник теории «адекватного питания» академик А.М.Уголев писал о том, что «пищевые волокна эволюционно включены в желудочно-кишечную технологию и необходимы для нормального функционирования пищеварительной системы и организма в целом. Эти вещества служат основой для продукции в желудочно-кишечном тракте за счет микрофлоры нескольких групп важнейших витаминов, незаменимых аминокислот, некоторых физиологически активных гормоноподобных веществ….».

Пищевые волокна – сумма полисахаридов и лигнина, которые не перевариваются эндогенными секретами желудочно-кишечного тракта человека [Trowell H., Burkitt D. (1987)]. Одним из важнейших эффектов пищевых волокон является улучшение пищеварительной функции организма и формирование здоровой микрофлоры кишечника. Пищевые волокна различаются по своим свойствам.


Пищевые волокна
Растворимые Нерастворимые Смешанного типа Синтезированные
Пектины
Камеди
Олигосахариды
Инулин
Целлюлоза
Лигнин
Отруби Лактулоза

Содержание пищевых волокон в пищевых продуктах

Морковь, репа, тыква, дыня, сладкий перец, редька чернослив, апельсин, брусника, фасоль, греча, перловка, крупа «Геркулес», ржаной хлеб 1 – 1,9 г/100 г. продукта
Хлеб из белково-отрубной муки, клюква, красная и черная смородина, ежевика, чеснок 2-3 г/100 г. продукта
Укроп, курага, клубника, малина 3 г/100 г. продукта Чай (черный) 4,5 г/100 г. продукта
Овсяная мука 7,7 г/100 г. продукта
Пшеничные отруби 8,2 г/100 г. продукта
Овсяные отруби 14 г/100 г. продукта
Сушеный шиповник 10 г/100 г. продукта

Пребиотики и их источники.

Пребиотики Источники
Галактоолигосахариды (ГОС) Грудное молоко, молочные продукты
Фруктоолигосахариды (ФОС) Грудное молоко, овес, пшеница, артишок, банан, лук-порей, цикорий
Инулин Клубни артишоков, одуванчиков
Лактулоза Не встречается в природе, искусственно синтезирована

Олигосахариды представляют собой углеводы, состоящие из моносахаридов, которые связаны между собой  гликозидными связями. Первый олигосахарид был получен японцем Yakult Honsa при обработке молока бета-галактозидазой, полученной из гриба рода Aspergillus. В настоящее время получено большое количество олигосахаридов. Однако доказанным пребиотическим эффектом у детей  обладают  фрукто- и галактоолигосахариды (ФОС и ГОС).

Конечными продуктами ферментации олигосахаридов являются:
Физиологическая роль короткоцепочечных жирных кислот:
Инулин – также является естественным пребиотиком, который может использоаться для обогащения продуктов питания. При его гидролизе образуется фруктоза.

Свойства инулина (Van Loo, 1999):

Учитывая физиологические свойства инулина, обогащение им пищи показано для профилактики нарушений фосфорно-кальциевого обмена у грудных детей и подростков, атеросклероза и сахарного диабета.

Синтетическим пребиотиком является лактулоза. В тонкой кишке отсутствует дисахаридаза для ее гидролиза, в связи с чем лактулоза попадает в толстую кишки практически в неизмененном виде, где толстой кишке бактериальными дисахаридазами осуществляется ее гидролиз до моносахаров и короткоцепочечных жирных кислот.

Под действием лактулозы:

Овощи и травы, угнетающие рост условно-патогенной микрофлоры
Продукт Угнетающее действие на микроорганизмы
Морковь сальмонеллы, клостридии
Лук эшерихии
Редька черная протей, клебсиелла, синегнойная палочка
Перец стручковый протей, клебсиелла, грибы
Чеснок протей, клебсиелла
Хрен протей, клебсиелла, синегнойная палочка
Укроп протей, клебсиелла
Тмин протей, клебсиелла
Гвоздика эшерихии, протей, клебсиелла, грибы, синегнойная палочка

Фрукты и ягоды, угнетающие рост условно-патогенной микрофлоры
Продукт Угнетающее действие на микроорганизмы
Малина стафилококк, стрептококк, шигеллы, энтерококк
Барбарис стафилококк, стрептококк, шигеллы, энтерококк
Черника стафилококк, протей, клебсиелла, энтерококк, шигеллы
Шиповник стафилококк, эшерихии
Брусника грибы
Абрикос протей, клебсиелла, синегнойная палочка, стафилококк
Гранат шигеллы, эшерихии
Кизил шигеллы, сальмонеллы
Клюква протей, клебсиелла, шигеллы, сальмонеллы

ПРОБИОТИКИ
Впервые термин “пробиотик ” был предложен Lilly D.M. и Stilwell R.H. в 1965 г. как антоним антибиотику для обозначения микробных метаболитов, обладающих способностью стимулировать рост каких либо микроорганинзмов. В 1971 г. Sperti A. тем же словом обозначал различные тканевые экстракты, оказывающие стимулирующее действие на микроорганизмы. Последующие достижения позволили внести изменения в первоначальное определение пробиотиков. В 1974 г. Parker R. использовал термин “пробиотики” для обозначения микробных препаратов, обладающих способностью регулировать микробную экологию кишечника. По его определению пробиотики – это микроорганизмы или их компоненты, способные поддерживать баланс кишечной микрофлоры. Позднее Fuller R. обозначил пробиотиками любые препараты из живых микроорганизмов, оказывающие при введении в организм хозяина благотворный эффект за счет коррекции кишечной микрофлоры.

Пробиотики – это живые микроорганизмы, которые, попадая в организм при приеме пищи в определенных количествах, оказывают благотворный эффект на здоровье человека, реализующийся в желудочно-кишечном тракте.

Пробиотики должны:

Наиболее часто применяемые микроорганизмы в пробиотических препаратах:
Исходя из количества и качества видов используемых микроорганизмов можно выделить:
Механизм стимуляции роста нормальной микрофлоры пробиотиками
Шендеров Б.А., 1997 г.



  • Ингибирование роста патогенной микрофлоры путем продукции антимикробных субстанций; конкуренции с ними за рецепторы адгезии и   питательные вещества; активации иммунокомпетентных клеток.
  • Стимуляция роста индигенной микрофлоры в результате продукции витаминов и других ростстимулирующих факторов; нормальной  рН;    нейтрализации токсинов.
  • Изменения микробного метаболизма, проявляющегося в повышении или снижении активности ферментов.
Влияние антибиотиков на состояние ЖКТ

КИСЛОМОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ

Одними из самых распространенных продуктов при дисбактериозе кишечника являются кисломолочные продукты, которые с древних времен занимают особое место в питании человека. Упоминания об использовании простокваши есть в старинных манускриптах, Библии и других священных книгах. На глиняных табличках Шумерской цивилизации изображены сценки доения молока, его переработки, производства молочных продуктов. Письменные источники, относящиеся к 800-300 годам до нашей эры, свидетельствуют о производстве простокваши жителями Гималаев, Памира и других регионов Азии. В Древнем Риме существовало 2 вида простокваши – “Opus Lactorum” и “Oxygala”, описанные в биографии римского императора Эллогабалома, жившего в 218-222 г. до нашей эры.  Первые сведения об использовании одного из самых старейших  кисломолочных  напитков на Земле  - кислого кобыльего молока  (кумыса),  можно найти еще у древнегреческого историка Геродота в его трактате «Истории греко-персидских войн», написанном  в 470 году до нашей эры. Кочевники-скотоводы отмечали благотворное действие этого напитка  с целью утоления  жажды, устранения общей слабости при расстройствах пищеварения. Позднее была установлена высокая эффективность применения кумыса при туберкулезе легких, истощении, малокровии. Сведения о широком применении кисломолочного продукта айрана, получаемого в результате молочнокислого и спиртового брожения, встречаются  в древних летописях народов Северного Кавказа. Кисломолочный продукт пахтанье, который  получают при производстве масла, известен на Руси, начиная  с XVIII века. Целители назначали пахту  при  желудочно-кишечных расстройствах. Целебный эффект данного продукта связывают  с низким содержанием жиров, наличием в нем лецитина и высокой  кислотностью. В настоящее время из пахты изготавливают диетические кисломолочные напитки, диетический творог, мягкий сыр.


В конце XIX века французский микробиолог  Луи Пастер, выступая на заседании Французской академии медицинских наук, предположил, что между болезнью и различными микроорганизмами, обитающими в организме человека, существует тесная связь.  В конце XIX века великий русский микробиолог И.И. Мечников, путешествуя по Болгарии, обнаружил, что йогурт, являющийся повседневной пищей болгар, содержит специфические бактерии. Он определил их, как эндемичные  для территории Болгарии бактерии Lactobacillus Bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Вот почему натуральное кислое молоко определено им как живая бактериальная культура «здравословных» микроорганизмов, потребление которых благоприятно влияет как на состав, так и на метаболическую активность кишечной микрофлоры и является предпосылкой к долголетию. Исследования И.И. Мечникова показали,  что причиной многих заболеваний является воздействие на  ткани организма человека токсинов, продуцируемых микроорганизмами, заселяющими кожу, слизистые, пищеварительный тракт. Эти работы явились научным обоснованием создания кисломолочных продуктов. В 1908 году  лауреат Нобелевской премии русский микробиологог И.И. Мечников опубликовал знаменитую статью «Продление жизни», в которой он популяризует кислое молоко, как источник крепкого здоровья и долголетия, утверждая, что «наша преждевременная и несчастливая старость является следствием постоянного отравления вредными веществами, выделяемыми некоторыми микробами толстого кишечника. Совершенно очевидно, что уменьшение количества этих микробов отдаляет старость и смягчает ее проявления”. В начале XX века ученый продемонстрировал благоприятное влияние лактобактерий на кишечную микрофлору человека, усвоение лактозы, а также двигательную активность желудочно-кишечного тракта. В 1908 году И.И. Мечников предложил использовать простоквашу, обогащенную Lactobacillus bulgaricus с целью профилактики различных заболеваний, а также для подавления гнилостной микрофлоры  кишечника человека. Мечников предположил, что бактерии из болгарского йогурта обладают полезным действием на микрофлору кишечника. Наряду с этим он показал, что L. bulgaricus, открытые в 1905 году болгарским врачом С. Григоровым, являются  преходящей микрофлорой желудочно-кишечного тракта и должны поступать в кишечник постоянно. Молочнокислые продукты были известны в Болгарии за 1000 лет до открытий Мечникова. Термин “йогурт” существовал в языке местного населения, проживающего на территории Болгарии. По-тракийски “йогу - yoghu” означал “твердое”, “рт - rt” -  “молоко”. Йогурт – твердое молоко.


В 90-е годы советскими учеными  разработаны новые кисломолочные продукты с защитными факторами в виде бифидобактерий: “Бифилин” (закваска чистой культурой бифидобактерий), кисломолочные продукты относятся к продуктам с пробиотической активностью. Они обладают противомикробными свойствами. Многолетний опыт применения  кисломолочных  продуктов у людей  с нарушенным биоценозом кишечника продемонстрировало их высокую эффективность [Куваева И.Б.(1991)]. Отмечено улучшение общего состояния , нормализация процессов пищеварения, повышение иммунологической реактивности организма, уровня лизоцима в биологических жидкостях,  нарастание уровня бифидобактерий, постепенная нормализация микрофлоры кишечника. 

Штаммы микроорганизмов, используемых для производства кисломолочных продуктов и их пробиотическое действие
[Ладодо К.С.(2001), Грибакин С.Г.(2003)].




Микроорганизмы Пробиотическое действие
Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus casei
L. helveticus
протеолитическая активность
антимикробная активность
нейтрализация токсинов
нормализация кислотно-щелочного баланса кишечника
улучшение усвоения лактозы
иммуномоделирующее действие
Streptococcus diacetilactis
Streptococcus thermophilus
Pediococcus acidilacti
стабилизация кислотно-щелочного баланса
лактазная активность
Bifidobacterium bifidum
Bifidobacterium breve
Bifidobacterium longus
Bifidobacterium adolescentus
угнетение роста условно-патогенной флоры
обеспечивают целостность энтероцитов
иммуномоделирующее действие
синтез витаминов группы В, фолиевой кислоты
ферментативная активность (лизоцим, казеин-фосфатаза)
уменьшают уровень мочевины в крови
являются источником коротких жирных кислот
снижают уровень холестерина в крови
Кефирные грибки
вырабатывают молочную кислоту (стимуляция секреторной деятельности ЖКТ)
содержат в своем составе полисахариды, обладающие иммуномодулирующим действием
профилактика развития рака (снижение активности фекальных энзимов)

Выделяют закваски одноштаммовые и многоштаммовые, включающие несколько штаммов микроорганизмов. Согласно современным требованиям, предъявляемым к  закваскам, необходимо использовать штаммы микроорганизмов, обладающие полезными свойствами для организма человека,  при этом обязательно должны присутствовать молочнокислые бактерии.
Ферментированные продукты на основе коровьего молока только тогда могут быть отнесены в разряд функционального питания, когда в качестве заквасок для их приготовления используются специально селектированные микроорганизмы человеческого происхождения, придающие молоку доказанные лечебно-профилактические свойства. В питании детей старше 1 года большое место отводится кисломолочным продуктам, приготовленным путем сквашивания адаптированных молочных смесей специально подобранными штаммами молочнокислых бактерий (лакто- и бифидобактерий). В процессе жизнедеятельности молочнокислых бактерий, вносимых закваской, в кисломолочных продуктах накапливается комплекс биологически активных веществ: ферменты, аминокислоты, молочная и уксусная кислоты, витамины, антибиотические вещества [Крашенинин П.Ф., Шаманова Г.П. (1994)].


В последние годы появились исследования, свидетельствующие об эффективности кисломолочных продуктов с пробиотиками  при лечении воспалительных заболеваний кишечника, болезни Крона и неспецифического язвенного колита  [Laake K.O.(1999)]. Назначение смеси с пробиотическим эффектом младенцам с функциональными нарушениями толстого кишечника в виде запора, способствует нормализации консистенции и частоты стула (p<0,0001) [Saavedra J.M.(1998)]. Блохина Л.В., Кочетков А.М. (2001) показали  высокую эффективность кисломолочного продукта «Бифидок» в лечении функциональных запоров у взрослых пациентов. Исследованиями отечественных и зарубежных авторов  показана  высокая эффективность кисломолочных продуктов, обладающих пробиотическим эффектом, при пищевой аллергии, непереносимости лактозы, воспалительных заболеваниях кишечника, дисбиозе кишечника, кишечных инфекциях,  хеликобактериозе. Итальянские ученые выявили у некоторых видов кисломолочных бактерий, использующихся при изготовлении кисломолочных продуктов, некоторое гипотензивное действие, заключающееся в синтезе веществ - ингибиторов АПФ, что свидетельствует о возможности  их применения при лечении артериальной гипертонии (2000).  В ряде исследований показана терапевтическая эффективность кисломолочных продуктов, содержащих пробиотики, у детей,  болеющих респираторными инфекциями. Так, K. Hatakka с соавт. (2001), показали, что у детей из группы часто болеющих респираторными инфекциями, получающих молоко, ферментированное культурой Lactobacillus GG, значительно сокращается количество и тяжесть эпизодов респираторных инфекций. В двойном слепом плацебо-контролируемом исследовании H. Szajewska и  J.Z.Mrukowicz с соавт.  (2001), был отмечен положительный лечебный  эффект в виде снижения тяжести и длительности диарейного синдрома у детей с острой диареей при назначении Lactobacillus GG. Juntunen M. с соавт. (2001) продемонстрировали профилактическую и терапевтическую эффективность  смесей, содержащих штаммы микроорганизмов Bb12 и LA-5 у младенцев с ротавирусной инфекцией. Авторами отмечено, что комбинация нескольких пробиотиков в молочной смеси значительно повышает способность к адгезии нормальной флоры кишечника, а также стимулирует местный иммунитет. Saavedra J.M.  с соавт. (1994) изучали профилактические свойства смеси, обогащенной Bb12 у младенцев 5-12 месяцев жизни, находящихся в условиях стационара в двойном плацебо-контролируемом исследовании. Результаты работы показали, что 39% младенцев, вскармливаемых обычной смесью за период госпитализации (17 дней)  перенесли ротовирусную инфекцию, тогда как в группе детей, получающих обогащенную смесь пробиотиком, болели  только 10%. В другом исследовании, проведенном Fucushima  с соавт. (1997),  было отмечено, что использование последующей формулы, обогащенной Bb12 (NAN BF) в питании детей второго полугодия жизни способствует увеличению бифидогенной флоры в кишечнике младенцев, а также снижению содержания лецитиназо-негативного штамма Klostridi.