Введение
Пищевые вещества, способствующие росту микроорганизмов
Пребиотики – это соединения, содержащиеся в пищевых продуктах, которые стимулируют рост или активность полезных микроорганизмов, таких как бактерии и грибки. Наиболее часто рассматриваемой средой является желудочно-кишечный тракт, где пребиотики могут изменять состав микроорганизмов кишечного микробиома. Диетические пребиотики обычно представляют собой непереваримые волокна, которые проходят через верхнюю часть желудочно-кишечного тракта, не перевариваясь, и поддерживают рост или активность полезных бактерий в толстой кишке, служа им субстратами. В зависимости от законодательства, они могут подвергаться регулированию как пищевые добавки в отношении заявлений о пользе для здоровья, используемых в маркетинговых целях. К распространенным пребиотикам, используемым в пищевой промышленности, относятся бета-глюкан из овса, устойчивый крахмал из зерновых и бобовых культур, а также инулин из корня цикория.
Определение
Определение пребиотиков и пищевых ингредиентов, которые могут подпадать под эту классификацию, эволюционировало с момента его первого определения в 1995 году. В своем первоначальном определении термин «пребиотики» использовался для обозначения неперевариваемых пищевых ингредиентов, приносящих пользу организму за счет селективной стимуляции определенных бактерий в толстой кишке. Последующие исследования показали, что селективная стимуляция не была научно подтверждена. В результате исследований, указывающих на то, что пребиотики могут оказывать влияние на микроорганизмы за пределами толстой кишки, в 2016 году Международная научная ассоциация по пробиотикам и пребиотикам (ISAPP) предложила следующее определение пребиотиков: субстрат, избирательно используемый микроорганизмом-хозяином для получения пользы для здоровья. Соединения, которые могут быть классифицированы как пребиотики, также должны соответствовать следующим критериям: Основываясь на предыдущих классификациях, растительные углеводные соединения, называемые олигосахаридами, а также устойчивый крахмал являются основными источниками идентифицированных пребиотиков. В частности, фруктаны и галактаны – это два источника олигосахаридов, которые, как было установлено, стимулируют активность и рост полезных бактериальных колоний в кишечнике. Другие пищевые волокна также соответствуют определению пребиотиков, такие как пектин, бета-глюканы и ксилоолигосахариды. Европейское агентство по безопасности продуктов питания (EFSA), регулирующий орган в области маркировки продуктов питания, разграничивает понятия «пребиотики» и «пищевые волокна», утверждая, что «причинно-следственная связь между потреблением пищевых компонентов, являющихся предметом заявлений о пользе для здоровья, и благоприятным физиологическим эффектом, связанным с увеличением количества микробиоты желудочно-кишечного тракта, не установлена». Следовательно, в соответствии с правилами EFSA отдельные ингредиенты нельзя маркировать как пребиотики, а только как пищевые волокна, без указания каких-либо преимуществ для здоровья. Благодаря совершенствованию механистических методов в последние годы, спектр целевых микроорганизмов для пребиотиков расширился и теперь включает Roseburia spp., Eubacterium spp., Akkermansia spp., Christensenella spp., Propionibacterium spp. и Faecalibacterium spp. Эти бактерии были выделены как ключевые пробиотики и полезные кишечные бактерии, поскольку они могут оказывать ряд благоприятных эффектов на организм, в том числе улучшение пищеварения (включая, помимо прочего, усиление всасывания минералов) и повышение эффективности и внутренней силы иммунной системы. Показано, что Bifidobacteria и Lactobacillus обладают различной пребиотической специфичностью и селективно ферментируют пребиотические волокна в зависимости от ферментов, характерных для бактериальной популяции. Таким образом, лактобактерии предпочитают инулин и фруктоолигосахариды, в то время как бифидобактерии проявляют специфичность к инулину, фруктоолигосахаридам, ксилоолигосахаридам и галактоолигосахаридам. В одном исследовании было установлено, что люди, придерживающиеся традиционной африканской диеты, потребляют 38 граммов устойчивого крахмала в день.
Генетическая модификация
Генетически модифицированные растения были созданы в исследовательских лабораториях с усиленным производством инулина.