Prebiotyk (odżywianie) - Prebiotic (nutrition)

Prebiotyki to związki zawarte w żywności, które indukują wzrost lub aktywność pożytecznych mikroorganizmów, takich jak bakterie i grzyby. Najczęstszym przykładem jest przewód pokarmowy, gdzie prebiotyki mogą zmieniać skład drobnoustrojów w mikrobiomie jelitowym .

Prebiotyki dietetyczne to zazwyczaj niestrawione związki błonnika , które przechodzą niestrawione przez górną część przewodu pokarmowego i stymulują wzrost lub aktywność pożytecznych bakterii, które kolonizują jelito grube , działając dla nich jako substrat . Zostały one po raz pierwszy zidentyfikowane i nazwane przez Marcela Roberfroida w 1995 roku. Jako składnik żywności funkcjonalnej , prebiotyki, podobnie jak probiotyki , są koncepcyjnym pośrednikiem między żywnością a lekami . W zależności od jurysdykcji zazwyczaj podlegają kontroli regulacyjnej na poziomie pośrednim, w szczególności w zakresie oświadczeń zdrowotnych dotyczących ich do celów marketingowych.

Definicja

Definicja prebiotyków i składników żywności, które mogą być objęte tą klasyfikacją, ewoluowała od czasu jej pierwszej definicji w 1995 roku. W swojej najwcześniejszej definicji termin prebiotyki był używany w odniesieniu do niestrawnych składników żywności, które były korzystne dla gospodarza poprzez ich selektywna stymulacja określonych bakterii w jelicie grubym . W wyniku badań sugerujących, że prebiotyki mogą wpływać na mikroorganizmy poza okrężnicą, w 2016 r. Międzynarodowe Stowarzyszenie Naukowe na rzecz Probiotyków i Prebiotyków (ISAPP) opracowało następującą definicję prebiotyków: substrat, który jest selektywnie wykorzystywany przez mikroorganizm żywiciela w celu uzyskania zdrowia korzyść.

Związki, które można zaliczyć do prebiotyków, muszą również spełniać następujące kryteria:

• niestrawne i odporne na rozkład przez kwas żołądkowy i enzymy w przewodzie pokarmowym człowieka
• selektywnie fermentowane przez mikroorganizmy jelitowe
• selektywnie nakierowujące i stymulujące wzrost i aktywność pożytecznych bakterii

Tak więc spożywanie prebiotyków może poprawić zdrowie gospodarza. Bazując na poprzednich klasyfikacjach, głównym źródłem zidentyfikowanych prebiotyków są związki węglowodanowe pochodzenia roślinnego zwane oligosacharydami . W szczególności fruktany i galaktany są dwoma źródłami oligosacharydów, które, jak stwierdzono, stymulują aktywność i wzrost pożytecznych kolonii bakteryjnych w jelicie. Fruktany to kategoria węglowodanów składająca się z fruktooligosacharydów (FOS) i inulin , natomiast galaktany składają się z galaktooligosacharydów . Inne błonniki również pasują do definicji prebiotyków, takie jak oporna skrobia , pektyny , beta-glukany i ksylooligosacharydy .

Europejski Urząd Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), agencja regulacyjna dla etykietowania produktów, rozróżnia „prebiotyk” i „błonnik”, stwierdzając, że „ związek przyczynowo-skutkowy nie został ustalony pomiędzy spożyciem składników żywności, które są przedmiotem oświadczeń zdrowotnych i korzystny efekt fizjologiczny związany z rosnącą liczbą mikrobioty przewodu pokarmowego”. W związku z tym, zgodnie z przepisami EFSA, poszczególne składniki nie mogą być oznaczane jako prebiotyki, a jedynie jako błonnik pokarmowy bez wpływu na korzyści zdrowotne.

Funkcjonować

Większość badań nad prebiotykami skupiała się na wpływie prebiotyków na Bifidobacteria i Lactobacillus . Bakterie te zostały wyróżnione jako kluczowe probiotyki i korzystne bakterie jelitowe, ponieważ mogą mieć kilka korzystnych skutków dla gospodarza w zakresie poprawy trawienia (w tym między innymi zwiększenia wchłaniania minerałów) oraz skuteczności i wewnętrznej siły układu odpornościowego. Wykazano, że zarówno Bifidobacteria, jak i Lactobacillus mają różną specyficzność prebiotyczną i selektywnie fermentują błonnik prebiotyczny w oparciu o enzymy charakterystyczne dla populacji bakterii. Tak więc Lactobacilli preferuje inulinę i fruktooligosacharydy, podczas gdy Bifidobacteria wykazują swoistość wobec inuliny, fruktooligosacharydów, ksylooligosacharydów i galaktooligosacharydów. Produkt, który stymuluje bifidobakterie, jest opisywany jako czynnik bifidogenny , pojęcie, które pokrywa się, ale nie jest tożsame z prebiotykiem. Badania wykazały również, że prebiotyki, oprócz stymulowania wzrostu pożytecznych bakterii jelitowych, mogą również hamować wzrost szkodliwych i potencjalnie patogennych drobnoustrojów w jelitach, takich jak Clostridia .

Mechanizm akcji

Fermentacja to główny mechanizm działania, dzięki któremu prebiotyki są wykorzystywane przez pożyteczne bakterie w okrężnicy. Zarówno Bifidobacteria, jak i Lactobacillus są populacjami bakterii, które wykorzystują metabolizm sacharolityczny do rozkładania substratów. Genom bifidobakterii zawiera wiele genów kodujących enzymy modyfikujące węglowodany, a także geny kodujące białka wychwytujące węglowodany. Obecność tych genów wskazuje, że Bifidobacteria zawierają specyficzne szlaki metaboliczne wyspecjalizowane w fermentacji i metabolizmie oligosacharydów pochodzenia roślinnego, czyli prebiotyków. Te szlaki w Bifidobacteria ostatecznie wytwarzają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe , które pełnią różne role fizjologiczne w funkcjach organizmu.

Źródła

Aby można było zaklasyfikować je jako prebiotyki, należy udowodnić, że źródła prebiotyczne przynoszą korzyść gospodarzowi. Węglowodany fermentujące pochodzące z fruktanów i ksylanów są najlepiej udokumentowanym przykładem prebiotyków.

Endogenny

Endogennym źródłem prebiotyków u ludzi jest mleko kobiece, które zawiera oligosacharydy strukturalnie podobne do galaktooligosacharydów, określane mianem oligosacharydów mleka ludzkiego. Stwierdzono, że oligosacharydy mleka ludzkiego zwiększają populację bakterii Bifidobacteria u niemowląt karmionych piersią i wzmacniają układ odpornościowy niemowląt. Ponadto oligosacharydy mleka ludzkiego pomagają w tworzeniu zdrowego składu mikroflory jelitowej u noworodków.

Egzogenny

Niestrawne związki węglowodanowe zaliczane do prebiotyków są rodzajem błonnika fermentującego , a zatem można je zaliczyć do błonnika pokarmowego . Jednak nie każdy błonnik pokarmowy można zaklasyfikować jako źródło prebiotyczne. Oprócz źródeł żywności wymienionych w poniższej tabeli, surowy owies, nierafinowany jęczmień , yacón i pełnoziarniste płatki śniadaniowe są również klasyfikowane jako prebiotyczne źródła błonnika. Dominujący typ błonnika prebiotycznego może się różnić w zależności od żywności. Na przykład owies i jęczmień zawierają duże ilości beta-glukanów , owoce i jagody zawierają pektyny , nasiona zawierają gumy , cebula i topinambur są bogate w inulinę i oligofruktozę , a banany i rośliny strączkowe zawierają odporną skrobię .

Chociaż nie ma szerokiego konsensusu co do idealnej dziennej porcji prebiotyków, zalecenia zwykle wahają się od 4 do 8 gramów (0,14-0,28 uncji) dla ogólnego wsparcia zdrowia układu pokarmowego, do 15 gramów (0,53 uncji) lub więcej dla osób z aktywnymi zaburzeniami trawienia. Biorąc pod uwagę średnią porcję 6 gramów (0,21 uncji), poniżej znajdują się ilości prebiotycznych pokarmów wymaganych do uzyskania dziennej porcji błonnika prebiotycznego:

Badania

Wstępne badania wykazały potencjalny wpływ na wchłanianie wapnia i innych minerałów, skuteczność układu odpornościowego , kwasowość jelit , zmniejszenie ryzyka raka jelita grubego , choroby zapalnej jelit ( choroba Leśniowskiego-Crohna lub wrzodziejące zapalenie jelita grubego ), nadciśnienie i częstotliwość wypróżniania . Prebiotyki mogą skutecznie zmniejszać liczbę epizodów zakaźnych wymagających antybiotyków oraz całkowitą liczbę zakażeń u dzieci w wieku 0-24 miesięcy.

Nie ma dobrych dowodów na to, że prebiotyki są skuteczne w zapobieganiu lub leczeniu alergii.

Podczas gdy badania pokazują, że prebiotyki prowadzą do zwiększonej produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA), potrzeba więcej badań, aby ustalić bezpośredni związek przyczynowy. Prebiotyki mogą być korzystne w przypadku nieswoistego zapalenia jelit lub choroby Leśniowskiego-Crohna poprzez wytwarzanie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych jako pożywienia ścian okrężnicy i łagodzenie objawów wrzodziejącego zapalenia okrężnicy.

Nagłe dodanie do diety znacznych ilości prebiotyków może spowodować wzrost fermentacji , co prowadzi do zwiększonej produkcji gazów, wzdęć lub wypróżnień . Produkcja krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych i jakość fermentacji ulegają obniżeniu podczas długotrwałych diet o niskiej podaży błonnika. Dopóki flora bakteryjna nie zostanie stopniowo ustanowiona w celu rehabilitacji lub odbudowy bakterii jelitowych, wchłanianie składników odżywczych może być zaburzone, a czas przejścia przez okrężnicę może być czasowo wydłużony dzięki szybkiemu dodaniu większej dawki prebiotyków.

Modyfikacja genetyczna

W laboratoriach badawczych stworzono genetycznie modyfikowane rośliny z podwyższoną produkcją inuliny.

Zobacz też

• Antybiotyk
• Oligosacharydy mannanu (MOS)
• Oceny prebiotyczne
• Probiotyk
• Psychobiotyczny
• Skrobia odporna
• Synbiotyki

Bibliografia

Dalsza lektura

• Frank W. Jackson, PREbiotyki, nie probiotyki . 2013, Jacksong GI Medical. ISBN  978-0991102709 .

Zewnętrzne linki

• Międzynarodowe Stowarzyszenie Naukowe ds. Probiotyków i Prebiotyków