Сучасна концепція пробіотиків

Феномен пробіозизу визначається як асоціація двох організмів, яка стимулює життєві процеси кожного з них, а жива мікробна кормова добавка, яка корисно діє на тварину-господаря шляхом поліпшення його кишкового мікробного балансу, отримала назву пробіотика.

До групи пробіотиків відносяться мікроорганізми, які відповідають таким критеріям:

• виживати за проходження по травному каналу, що передбачає їх резистентність до кислоти та жовчі;
• адгезуватися на епітеліальних клітинах кишечника з наступною колонізацією;
• стабілізувати кишкову мікрофлору;
• не мати ознак патогенності;
• зберігати життєздатність як в харчових продуктах, так і в процесі отримання фармакопейних ліофілізованих препаратів;
• швидко розмножуватися, колонізуючи кишечник;
•  персистувати з проявом родових властивостей пробіотиків.

Зазначеним критеріям найбільшою мірою відповідає автохтонна група співдружніх мікроорганізмів, що включає таких постійних мешканців кишкової екосистеми, як лакто- і біфідобактерії, кишкова паличка.

Як показали практичні спостереження, пробіотичні ефекти можуть бути викликані і деякими групами алохтонних мікроорганізмів. Прикладом тому слугує пробіотичне використання культури дріжджів Saccharomyces boulardii, які не є нормофлорою шлунково-кишкового тракту людини, але разом з тим здатні запобігають повторенню псевдомембранного коліту, спричиненого Clostridium difficile. Протеаза, що секретується S. boulardii, руйнує токсин Cl. difficile, утворений на поверхні епітеліальних клітин кишечника.

Виявилося, що деякі представники великої групи спороутворюючих бактерій - Bacillus, Brevibacillus, Clostridium, Sporolactobacillus своєю присутністю здатні запобігати кишковим розладам, і часом навіть більшою мірою, ніж традиційні пробіотики на основі лакто- і біфідобактерій. Разом з тим спороутворюючі бактерії в якості пробіотиків застосовуються все ж рідше і з великими обмеженнями, ніж лакто- і біфідобактерії. Головними стримуючими факторами є спорідненість їх з патогенними та токсигенними видами бактерій такими як Bacillus anthracis, Clostridium рerfringens, С. botulinum, а також те, що вони в більшості чужорідні мікрофлорі кишкового тракту. Отже, пробіотики - живі мікробні добавки, які надають сприятливу дію на організм птиці шляхом поліпшення кишкового мікробного балансу, стимулюють обмінні та імунні процеси. Це об'єкти всебічних наукових досліджень і важливий товар на світовому ринку, обсяг продажів яких оцінюється в мільярди доларів на рік. Широкому колу споживачів доступні сотні пробіотичних продуктів харчування і харчових добавок, а виробники кормів для сільськогосподарських і домашніх тварин, птиці та риби використовують пробіотичні препарати у складі кормів.

Встановлено, що застосування пробіотиків може здійснювати протиінфекційний, іммунномодулюючий вплив на організм, підвищувати бар'єрні функції (фізіологічні механізми, що захищають організм від впливу навколишнього середовища, що перешкоджають проникненню в нього бактерій, вірусів та шкідливих речовин), стимулювати моторику та екскреторну функції кишечника. Введені з препаратами пробіотичні штами взаємодіють з спільнотою бактерій кишечника, виділяють метаболіти, що впливають на активність імунної, гормональної, травної систем організму-господаря.

В останнє десятиліття концепція пробіотиків зазнала суттєвих змін. Зросла увага дослідників до структурних компонентів і продуктів метаболізму пробіотичних мікроорганізмів. Дані зміни пов'язані з розширенням уявлень про біологічну ефективність пробіотиків і виявленні того факту, що структурні елементи клітин та їх метаболіти в ряді випадків виявляються не менш ефективними.

Нині виділяють чотири покоління пробіотиків (табл. 1).

В даний час на ринку пробіотиків затребувані комбіновані препарати. Штами бактерій, що входять в комплексний пробіотик об'єднуються за здатністю продукувати різні ферменти, біологічно активні речовини так, щоб вони доповнювали один одного за біологічною активністю. Крім того, для отримання нових полікомпонентних біологічно активних препаратів комбінують комплекси пробіотиків з пребіотичними препаратами.

Таблиця 1. Сучасні покоління пробіотиків

Іммобілізована форма пробіотичного препарату дозволяє істотно підвищити захист біфідо- і лактобактерій при проходженні через шлунок, де звичайні препарати, що містять ліофільно висушені клітини пробіотиків, втрачають більше 90 % активності. Біологічна ефективність сорбованих пробіотиків дозволяє застосовувати зменшені дози бактерій.

Наукове обґрунтування конструювання пробіотичних препаратів засноване на аналізі взаємовідносин макро- і мікроорганізму. В даний час активно розвивається уявлення про кишкову мікробіоту як про самостійний «орган», який у вигляді біоплівки покриває стінку кишечника. Сформована в ході розвитку організму біоплівка - міцна система, що перешкоджає проникненню чужорідних штамів. Колективний імунітет біоплівки кишечника не дозволяє повною мірою здійснювати корекцію дисбактеріозів за допомогою препаратів живих культур пробіотиків - біфідобактерій, лактобацил, ентеробактерій, оскільки промислові штами мікроорганізмів внаслідок біологічної несумісності не можуть увійти компонентом в біоплівки, і поповнюють пул транзиторних бактерій. Тим не менш, пробіотичні препарати застосовувати слід. У вмісті кишечника присутні різні симбіонти та паразити - транзиторні бактерії, найпростіші, гельмінти, роль яких в нормальному функціонуванні тваринного організму не можна недооцінювати. Введені з препаратами пробіотичні штами, виділяючи біологічно активні метаболіти, сигнальні речовини, антибіотики, бактеріоцини, вступають у взаємодію з кишковою мікрофлорою і впливають на функціонування різних фізіологічних систем організму-господаря. Незважаючи на той факт, що корисні властивості нормальної кишкової мікробіоти відомі вже більше 100 років, вчення про пробіотики тільки розвивається, і історія його становлення охоплює не більше ніж 25-річний період, коли стало відомо, що нормальна кишкова мікрофлора бере участь у підтримці колонізаційної резистентності слизової кишечника і грає важливу роль у попередженні захворювань людини і тварин.

Клініко-експериментальні дослідження показують, що під дією шлункового соку і жовчі пробіотики втрачають майже 90 % своєї активності до моменту потрапляння в кишечник. Розробляються різні способи підвищення виживаності бактерій, наприклад, за рахунок їх іммобілізації на пористих мікроносіях, включення до складу препарату компонентів живильного середовища. Однак навіть у випадку наукового обґрунтування пробіотичних препаратів, далеко не всі з них виявляються ефективними на практиці. Пошук мікроорганізмів, які можна використовувати в якості пробіотиків, являє собою основу для розробки пробіотичних препаратів. Препарати з використанням лактобацил і біфідобактерій добре відомі позитивним впливом у підтримці мікробного балансу кишечника. В останні роки встановлено, що не менш важливі в мікробіоценозі шлунково-кишкового тракту тварин і деякі транзиторні бактерії, наприклад, роду Bacillus, які застосовуються в багатьох кормових пробіотичних препаратах, реально роблячи позитивний вплив на здоров'я і продуктивність птиці.

Оцінюючи перспективи використання бактерій роду Bacillus для створення біопрепаратів, можна відзначити такі їх переваги перед іншими представниками екзогенної мікрофлори:

• нешкідливість переважної більшості представників роду для макроорганізму навіть у високих концентраціях;
• здатність підвищувати неспецифічну резистентність організму господаря;
• антагоністична активність до широкого спектру патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів;
• висока ферментативна активність;
• стійкість до літичних ферментів і обумовлену цим високу життєздатність протягом всього травного каналу;
• технологічність у виробництві;
• стабільність при зберіганні;
•  екологічна безпека.

При обговоренні питань біологічної активності бацил можна відзначити їх здатність виділяти в культуральну рідину сигнальні молекули, імуноактивні протеїни і біологічно активні пептиди, в число яких входять не тільки пептидні антибіотики, але і гормоноподобні речовини, які мають ростостимулюючий ефект.

Отзывы: