Введение

Пробиотики – это живые микроорганизмы, которым приписывают пользу для здоровья при употреблении, как правило, за счет улучшения или восстановления микробиоты кишечника. Пробиотики обычно считаются безопасными для употребления, но в редких случаях могут вызывать взаимодействие с микрофлорой организма и нежелательные побочные эффекты. Существуют некоторые доказательства пользы пробиотиков при определенных состояниях, однако для многих заявленных преимуществ для здоровья доказательств недостаточно. Рост рынка пробиотиков обусловил необходимость более строгих требований к научной обоснованности предполагаемых полезных свойств микроорганизмов, рекламируемых как пробиотики. Несмотря на то, что многочисленные заявленные преимущества продвигаются при продаже потребительских пробиотических продуктов, такие как снижение дискомфорта в желудочно-кишечном тракте, укрепление иммунитета, облегчение запоров или профилактика простуды, эти утверждения не подтверждены научными данными и запрещены как вводящая в заблуждение реклама в США Федеральной торговой комиссией. По состоянию на 2019 год Европейское агентство по безопасности продуктов питания отклонило множество заявок европейских производителей пробиотических пищевых добавок на одобрение заявлений о пользе для здоровья из-за недостаточных доказательств благоприятного механизма действия или эффективности.

Определение

В октябре 2001 года Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала доклад, в котором пробиотики определены как "живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах оказывают положительное влияние на здоровье хозяина". В соответствии с этим определением, рабочая группа, созванная Продовольственной и сельскохозяйственной организацией (ФАО)/ВОЗ в мае 2002 года, выпустила Руководство по оценке пробиотиков в пищевых продуктах. После вышеупомянутой совместной консультации экспертов ФАО Организации Объединенных Наций и ВОЗ было принято общепринятое определение термина "пробиотики", основанное на имеющейся информации и научных данных. Эта работа сопровождалась требованиями национальных и наднациональных регулирующих органов к более четкой аргументации заявлений о пользе для здоровья. Эти первые глобальные усилия были продолжены в 2010 году: две экспертные группы, состоящие из ученых и представителей промышленности, представили рекомендации по оценке и подтверждению заявлений о пользе пробиотиков для здоровья. Те же принципы, что и в "Руководстве" ФАО/ВОЗ 2002 года, были выработаны этими двумя группами. Несмотря на широкое распространение, это определение не является приемлемым для Европейского управления по безопасности продуктов питания, поскольку оно содержит заявление о пользе для здоровья, которое невозможно измерить.

В пище

Живые пробиотические культуры входят в состав ферментированных молочных продуктов, других ферментированных продуктов и продуктов, обогащенных пробиотиками. Бактерии молочной кислоты (БМК), являющиеся бактериями, осуществляющими ферментацию пищевых продуктов, обладают способностью предотвращать порчу продуктов и могут повышать их питательную ценность. Кислотное брожение (наряду с засолкой) остается одним из наиболее практичных методов консервирования свежих овощей, каш из злаков и молочно-зерновых смесей благодаря его низкой стоимости и энергозатратам. Ферментированные продукты, содержащие бактерии молочной кислоты, включают овощи, такие как маринованные овощи, кимчи, пао-кай и квашеная капуста; хлеб на закваске или хлебоподобные продукты, приготовленные без пшеничной или ржаной муки, аминокислотные/пептидные соусы и пасты с мясным вкусом, полученные путем ферментации злаков и бобовых; ферментированные смеси злаков, рыбы и креветок, а также ферментированное мясо; мисо и соевый соус; молочные продукты, такие как йогурт, кефир, пахта; и немолочные продукты, такие как пчелиная пыльца. В частности, квашеная капуста содержит бактерии Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus brevis, Leuconostoc citreum, Leuconostoc argentinum, Lactobacillus paraplantarum, Lactobacillus coryniformis и Weissella spp. Кимчи содержит бактерии Leuconostoc spp., Weissella spp. и Lactobacillus spp. Пао-кай содержит L. pentosus, L. plantarum, Leuconostoc mesenteroides, L. brevis, L. lactis и L. fermentum. Также доступен список многих других бактерий, обнаруженных в различных азиатских ферментированных фруктах и овощах. Кефир содержит Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus kefiranofaciens, Lactococcus lactis и виды Leuconostoc. Пахта содержит Lactococcus lactis или L. bulgaricus. Другие кислотные бактерии, считающиеся пробиотиками, можно найти в комбуче, включая Gluconacetobacter xylinus, Zygosaccharomyces sp., Acetobacter pasteurianus, Acetobacter aceti и Gluconobacter oxydans.

Побочные эффекты

Манипулирование кишечной микробиотой – сложный процесс, который может приводить к нарушениям во взаимодействии между бактериями и организмом хозяина. Некоторые люди, такие как пациенты с иммунодефицитом, синдромом короткой кишки, центральными венозными катетерами, заболеваниями сердечных клапанов, а также недоношенные дети, могут быть подвержены повышенному риску неблагоприятных последствий. Существуют предположения о том, что виды лактобацилл могут способствовать развитию ожирения у людей, однако каких-либо подтверждающих доказательств этому не обнаружено.

Потребление

В 2015 году объем мирового розничного рынка пробиотиков составил 41 миллиард долларов США, включая продажи пробиотических добавок, ферментированных молочных продуктов и йогурта, на долю которого пришлось 75% от общего объема потребления. В 2015 году основными инновациями в сфере пробиотических продуктов были добавки, которые принесли 4 миллиарда долларов США, и ожидалось, что к 2020 году их объем вырастет на 37% в мировом масштабе.

Регулирование

С 2019 года Европейское агентство по безопасности продуктов питания отклонило все ходатайства коммерческих производителей о разрешении заявлять о пользе для здоровья пробиотических продуктов в Европе в связи с недостаточными доказательствами существования причинно-следственной связи между продуктом и эффектом, и, следовательно, отсутствием убедительных доказательств эффективности. В Соединенных Штатах Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Федеральная торговая комиссия (FTC) направили предупреждения и наложили штрафы на ряд производителей пробиотических продуктов, на этикетках которых содержались утверждения о лечении заболеваний или состояний. FTC предприняла карательные меры, включая штраф в размере 21 миллиона долларов США, согласованный 39 различными правительствами штатов, против крупного производителя пробиотиков за вводящую в заблуждение рекламу и преувеличенные заявления о пользе йогурта и пробиотических молочных напитков для здоровья. В 2002 году FDA и ВОЗ рекомендовали указывать на этикетке "минимальное количество жизнеспособных клеток каждой пробиотической культуры на конец срока годности", однако большинство компаний указывают количество жизнеспособных клеток на дату производства, которое может значительно превышать количество, сохраняющееся к моменту употребления. Из-за вариабельности условий хранения и времени, прошедшего до употребления, точно определить количество активных культурных клеток, сохранившихся к моменту потребления, затруднительно. Выживаемость пробиотиков существенно зависела от температуры хранения, при этом наблюдалась значительная потеря жизнеспособности при комнатной температуре по сравнению с хранением в холодильнике.

История

В XXI веке пробиотики вновь привлекли внимание производителей продуктов, исследователей и потребителей. Их история берет начало в первых применениях сыра и ферментированных продуктов, которые были хорошо известны грекам и римлянам, рекомендовавшим их употребление. Ферментация молочных продуктов – один из древнейших методов консервирования продуктов питания. Первоначальную современную гипотезу о положительной роли определенных бактерий впервые выдвинул российский ученый и лауреат Нобелевской премии Элие Мечников, который в 1907 году предположил, что можно изменить микробиоту кишечника, заменив вредные микробы полезными. Мечников, в то время профессор Института Пастера в Париже, высказал гипотезу, что процесс старения является результатом деятельности гнилостных (протеолитических) микробов, производящих токсичные вещества в толстом кишечнике. Протеолитические бактерии, такие как клостридии, входящие в состав нормальной кишечной микробиоты, производят токсичные вещества, включая фенолы, индолы и аммиак, в результате переваривания белков. По мнению Мечникова, эти соединения были ответственны за то, что он назвал «кишечной аутоинтоксикацией», вызывающей физические изменения, связанные со старостью. В то время было известно, что молоко, ферментированное лактобациллами, подавляет рост протеолитических бактерий из-за низкой pH, образующейся при ферментации лактозы. Мечников также заметил, что некоторые сельские популяции в Европе, например, в Болгарии и российских степях, питавшиеся преимущественно молоком, ферментированным молочнокислыми бактериями, отличались исключительной долголетельностью. На основании этих наблюдений Мечников предположил, что употребление ферментированного молока «засеет» кишечник безвредными молочнокислыми бактериями и снизит pH кишечника, подавляя рост протеолитических бактерий. Сам Мечников включил в свой рацион кислое молоко, ферментированное бактериями, которые он назвал «Болгарской палочкой», и считал, что это положительно сказалось на его здоровье. Друзья в Париже вскоре последовали его примеру, и врачи начали назначать кисломолочную диету своим пациентам. Бифидобактерии впервые были выделены из кала грудного ребенка Генри Тиссие, также работавшим в Институте Пастера. Выделенная бактерия, названная Bacillus bifidus communis, позже была переименована в род Bifidobacterium. Тиссие обнаружил, что бифидобактерии преобладают в кишечной микробиоте младенцев, находящихся на грудном вскармливании, и отметил клинические преимущества лечения диареи у младенцев бифидобактериями. Во время вспышки шигеллеза в 1917 году немецкий профессор Альфред Ниссле выделил штамм Escherichia coli из фекалий солдата, не заболевшего. В то время, когда антибиотики еще не были доступны, были необходимы методы лечения инфекционных заболеваний, и Ниссле использовал штамм E. coli Nissle 1917 при остром желудочно-кишечном инфекционном сальмонеллезе и шигеллезе. В 1920 году Ретгер и Чеплин сообщили, что «Болгарская палочка» Мечникова, позже названная Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, не может выжить в человеческом кишечнике. Они провели эксперименты с участием крыс и добровольцев, кормя их Lactobacillus acidophilus. Они наблюдали исчезновение патогенного простейшего Balantidium coli, а также других бактерий, производящих газы. В отличие от антибиотиков, пробиотики были определены как факторы микробного происхождения, стимулирующие рост других микроорганизмов. В 1989 году Рой Фуллер предложил определение пробиотиков, которое широко используется: «Живая микробная кормовая добавка, благотворно влияющая на животное-хозяина путем улучшения баланса кишечной микрофлоры». Определение Фуллера подчеркивает требование жизнеспособности для пробиотиков и вводит аспект благотворного воздействия на хозяина. Изначально термин «пробиотики» относился к микроорганизмам, оказывающим влияние на другие микроорганизмы. Концепция пробиотиков включала представление о том, что вещества, выделяемые одним микроорганизмом, стимулируют рост другого микроорганизма. Этот термин снова использовался для описания экстрактов тканей, стимулирующих рост микробов. Термин «пробиотики» был подхвачен Паркером, который определил концепцию как «организмы и вещества, оказывающие благотворное влияние на животное-хозяина, способствуя его кишечному микробному балансу». Позднее определение было значительно улучшено Фуллером.

Этимология

В некоторых источниках приводится полная греческая этимология этого слова, однако, по всей видимости, оно является составным, образованным из латинского предлога pro, означающего «для», и греческого прилагательного βιωτικός (biōtikos), означающего «подходящий для жизни, жизнеспособный», которое, в свою очередь, происходит от существительного βίος (bios) – «жизнь». Этимологически этот термин противопоставляется термину «антибиотик», хотя он и не является его полным антонимом. Родственный термин «пребиотик» происходит от латинского prae, означающего «перед», и обозначает вещество, которое не переваривается, но может подвергаться ферментации, способствуя росту полезных кишечных микроорганизмов.

Исследования

В качестве продуктов питания или пищевых добавок пробиотики проходят предварительные исследования для оценки их влияния на здоровье. Во всех случаях, представленных в качестве заявлений о пользе для здоровья Европейскому управлению по безопасности продуктов питания, научных данных недостаточно для подтверждения причинно-следственной связи между употреблением пробиотических продуктов и каким-либо положительным эффектом для здоровья. Нет научных оснований для переноса эффекта, выявленного для одного штамма, на неисследованный штамм. Улучшение здоровья посредством модуляции кишечной микрофлоры, по всей видимости, напрямую связано с долгосрочными изменениями в питании. Заявления о том, что некоторые лактобактерии могут способствовать набору веса у некоторых людей, остаются предметом споров.

Острый средний отит

В результатах различных групп из 3488 детей, представленных в обзоре Кокрана, наблюдается несоответствие. Также в обзоре не выявлено значимых различий в частоте нежелательных явлений между пробиотиками и другими группами сравнения. Обзор 2015 года показал, что доказательства низкого качества свидетельствуют о снижении риска экземы у младенцев, которым непосредственно давали пробиотики при экземе, или у младенцев, чьи матери принимали пробиотики в течение последнего триместра беременности и периода грудного вскармливания.

Астма

Неясно, помогает ли прием пробиотиков при детской астме, так как качество доказательной базы исследований недостаточно высоко.

Диарея, вызванная антибиотиками

Антибиотики – распространенное средство лечения детей, при этом у 11–40% детей, получающих антибиотики, развивается диарея. Диарея, связанная с применением антибиотиков (ДАА), возникает в результате дисбаланса кишечной микробиоты, вызванного антибиотикотерапией. Лечение пробиотиками может снизить частоту и тяжесть ДАА, что подтверждается несколькими метаанализами. Например, лечение пробиотическими препаратами, содержащими L. rhamnosus, может снизить риск развития ДАА, улучшить консистенцию стула во время антибиотикотерапии и усилить иммунный ответ после вакцинации. Потенциальная эффективность пробиотиков при лечении ДАА зависит от штаммов пробиотиков и дозировки. В одном обзоре для детей рекомендовано применение L. rhamnosus или Saccharomyces boulardii в дозе от 5 до 40 миллиардов колониеобразующих единиц в сутки, учитывая небольшое число, необходимое для достижения эффекта, и низкую вероятность нежелательных явлений. В настоящее время результаты пробиотического лечения неоднозначны, поскольку стандартизация применения пробиотиков для восстановления здоровой популяции Lactobacillus отсутствует. Часто стандартная антибиотикотерапия проводится одновременно с оценкой эффективности пробиотиков. Кроме того, реакция на лечение у некоторых групп женщин зависит от этнической принадлежности, возраста, числа сексуальных партнеров, беременности и патогенов, вызывающих бактериальный вагиноз. В 2013 году исследователи установили, что введение штаммов, продуцирующих перекись водорода, таких как L. acidophilus и L. rhamnosus, способно нормализовать pH влагалища и восстановить баланс вагинальной микробиоты, предотвращая и облегчая течение бактериального вагиноза.

Артериальное давление

, лишь ограниченные данные свидетельствуют о прямой связи между повышенным кровяным давлением и микробиотой кишечника.

Холестерин

Мета-анализ 2002 года, включавший пять исследований двойным слепым методом, изучавших краткосрочное (2–8 недель) воздействие йогурта с пробиотическими штаммами на уровень холестерина в сыворотке крови, показал незначительное снижение общего холестерина на 8,5 мг/дл (0,22 ммоль/л) (снижение на 4%) и снижение уровня холестерина ЛПНП в сыворотке крови на 7,7 мг/дл (0,2 ммоль/л) (снижение на 5%).

Депрессия и тревога

Мета-анализ 2019 года выявил недостаточно убедительные доказательства небольшого положительного эффекта пробиотиков при депрессии и тревожности. Обзор 2020 года показал, что пробиотики могут способствовать улучшению состояния при депрессии, однако требуются дополнительные исследования.

Диарея

Некоторые пробиотики рассматриваются как потенциальное средство лечения различных форм гастроэнтерита. При инфекционной диарее пробиотики не дают никакой пользы людям, у которых это состояние длится более двух дней, и нет данных, подтверждающих, что они сокращают общую продолжительность диареи.

Дерматит

Пробиотики часто назначают кормящим матерям и их маленьким детям для профилактики экземы (дерматита), однако надёжных доказательств их эффективности для этой цели нет. Существует мало данных, подтверждающих использование пробиотиков для лечения атопического дерматита, и есть риск возникновения нежелательных эффектов. Американская академия дерматологии заявила: "Применение пробиотиков/пребиотиков для лечения пациентов с установленным атопическим дерматитом не рекомендуется из-за несогласованности имеющихся данных".

Контроль гликемии

Согласно всестороннему обзору метаанализов рандомизированных контролируемых исследований, прием пробиотиков ухудшает гликемический гомеостаз. Это может быть эффективным методом снижения повышенного уровня сахара в крови, однако следует избегать гипогликемии; необходима осторожность и мониторинг уровня глюкозы для предотвращения этого.

Helicobacter pylori

Некоторые штаммы молочнокислых бактерий (LAB) могут оказывать влияние на инфекции, вызванные Helicobacter pylori (которые могут приводить к язвенной болезни), у взрослых при использовании в сочетании со стандартной медицинской терапией, однако в медицинской практике и в регулирующих органах не существует установленных стандартов для подобного лечения. Все рецензируемые методы лечения инфекции H. pylori, известные на сегодняшний день, включают различные режимы антибиотикотерапии.

Иммунная функция и инфекции

Некоторые штаммы ЛАБ могут подавлять патогены за счет конкурентного ингибирования (то есть, конкурируя за питательные вещества) и есть данные, указывающие на то, что они могут улучшать иммунную функцию, увеличивая количество плазматических клеток, продуцирующих IgA, а также усиливая или улучшая фагоцитоз, и повышая долю Т-лимфоцитов и естественных киллеров. Продукты на основе ЛАБ могут способствовать лечению острой диареи и, возможно, оказывать влияние на ротавирусные инфекции у детей и диарею путешественников у взрослых.

Пробиотики, по-видимому, не изменяют риск инфекций у пожилых людей.

Воспалительная болезнь кишечника

Использование пероральных пробиотических добавок для изменения состава и функционирования микробиома рассматривалось как потенциальная терапия для достижения и поддержания ремиссии у пациентов с болезнью Крона и язвенным колитом. Кокрейновский обзор 2020 года не выявил убедительных доказательств улучшения вероятности ремиссии или снижения частоты нежелательных явлений у пациентов с болезнью Крона после лечения пробиотиками. Что касается язвенного колита, существуют данные с низкой степенью достоверности, свидетельствующие о том, что пробиотические добавки могут повысить вероятность клинической ремиссии. У пациентов, принимавших пробиотики, вероятность достижения ремиссии была на 73% выше, а вероятность улучшения симптомов – более чем в два раза выше по сравнению с пациентами, получавшими плацебо, при этом существенной разницы в частоте незначительных или серьезных побочных эффектов не наблюдалось.

Синдром раздраженного кишечника

Пробиотики изучаются на предмет их потенциального влияния на синдром раздраженного кишечника, однако остаются вопросы относительно того, какие типы пробиотиков наиболее эффективны, и величины возможного эффекта.

Некротизирующий энтероколит

Несколько клинических исследований предоставляют доказательства потенциала пробиотиков в снижении риска некротизирующего энтероколита и смертности у недоношенных младенцев. Один метаанализ показал, что пробиотики снижают эти риски более чем на 50% по сравнению с контрольной группой, однако для разработки рекомендаций и практического применения требуются дальнейшие масштабные, высококачественные исследования.

Беременность

В систематическом обзоре Кокрана не было найдено достаточных доказательств пользы пробиотиков для снижения риска гестационного диабета, но были получены убедительные доказательства того, что они повышают риск преэклампсии. По этой причине применение пробиотиков во время беременности не рекомендуется.

Повторяющиеся боли в животе

Обзор 2017 года, основанный на доказательствах умеренного и низкого качества, предполагает, что пробиотики могут помочь облегчить боль в краткосрочной перспективе у детей с повторяющимися болями в животе, однако оптимальный штамм и дозировка остаются невыясненными.

Сухость глаз

Клиническое исследование, оценивающее влияние пробиотиков на облегчение признаков и симптомов сухого глаза, выявило обнадеживающие результаты для офтальмологической формы Latilactobacillus sakei, в то время как пероральный пробиотик не продемонстрировал ощутимой пользы.

Мочевыводящие пути

Существуют ограниченные доказательства, указывающие на пользу пробиотиков в лечении инфекций или воспалений мочевыводящих путей. Один обзор литературы показал, что добавки с пробиотиками Lactobacillus, по всей видимости, повышают уровень вагинальных лактобацилл, тем самым снижая частоту вагинальных инфекций у здоровых взрослых женщин.

Формулировки

Исследовались добавки, такие как таблетки, капсулы, порошки и саше, содержащие бактерии. Однако пробиотики, принимаемые внутрь, могут быть уничтожены кислотной средой желудка. По состоянию на 2010 год, разрабатывался ряд методов микрокапсулирования для решения этой проблемы.

Многочисленные пробиотики

Предварительные исследования оценивают потенциальное физиологическое воздействие множественных пробиотических штаммов, в отличие от одного штамма. Учитывая, что человеческий кишечник может содержать десятки тысяч видов микроорганизмов, одна из теорий предполагает, что эта разнообразная среда может получить пользу от употребления нескольких пробиотических штаммов, однако этот эффект пока не подтвержден научными данными.

Штаммы

Для большинства заявлений о пользе пробиотиков существуют лишь предварительные данные. Даже для наиболее изученных пробиотических штаммов недостаточно проведено фундаментальных и клинических исследований, чтобы обосновать одобрение заявления о пользе для здоровья регулирующими органами, такими как FDA или EFSA, и по состоянию на 2010 год ни одно заявление не было одобрено этими двумя агентствами.