پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها
Abstract:
Probiotics(Greek:for life) are commonly defined as mono- or mixed cultures of live microbes that, when applied to animal or human, possess a beneficial effect on health of the host. These beneficial effects include disease treatment and prevention as well as improvement of nutrients' digestion and absorption. Probiotic microorganisms are generally, Iaictic acid bacteria (LAB) including Lactobacillus acidophilus,L.casei, L.plantarum, and L.rhamnosus .
However, use of other bacterial species such as Bacillus and Bifidobacterium spp. as probiotic strains has also been described in several commercial products. This article intends to present an up-to-date version regarding probiotics, strains currently used and helath benefit obtained from their consumption.
Key words: probiotics, Iactobacilli, Iactic acid bacteria, beneficial effect.
موارد استفاده از پرو بیوتیک ها:
مقدمه
اصطلاح "پروبیوتیک ها" برای نخستین بار از سوی lilley و still well (1965) به معنای مواد محرک رشد دیگر میکروارگانیسم ها مطرح گردید. مفهوم این اصطلاح پیوسته در حال بررسی بوده که در نهایت به یک عامل میکروبی زیست پذیر محدود شده که با استفاده برای انسان یا حیوان اثرات مفیدی بر میزبان از طریق بهبود موازنه میکروفلور طبیعی نشان می دهد. بر مبنای این مفهوم عباراتی دیگر نظیر باکتری های "خودی","مفید" و "سالم" برای پروبیوتیک ها معمول شده است.
زنجیره پروبیوتیک ها:
بطور خاص ارزیابی سلامت یک زنجیره پروبیوتیک پیشنهاد شده یا پذیرفته شده شامل موارد زیر می شود:
1) قابلیت سلولها برای تولید متابولیت ها و آنزیم ها
2) تجمع آنها(یا خاصیت چسبندگی)
3) عوامل تاثیر گذار بر ماندگاری و بقاء زنجیره پروبیوتیک ها
4) واکنش با میزبان علی الخصوص در شرایط بیماری زایی.
در گروه LAB گروه Lactobacillus بیشتر به صورت پروبیوتیک ها مورد توجه قرار می گیرند. این گروه دارای خواص و ویژگیهای قابل ملاحظه
ای بوده که با عنوان ارگانیسم های پروبیوتیکی موثر با
استفاده فراوانی همراهند. این مشخصه ها عبارتند از:
1)چسبندگی کافی به سلول های مخاطی روده برای کاهش یا پیشگیری از تجمع پاتوژن ها
2) رشد رقابتی
3)تولید متابولیت ها برای بازدارندگی فعالیت پاتوژن ها یا نابود کردن آنها
4)خاصیت غیر پاتوژنی.
به تازگی استفاده از LAB اصلاح شده ژنتیکی (GM_LAB) برای افزایش کیفیت , بافت, طعم و بوی فرآورده ها ی غذایی نظیر آبدوغ و ماست توصیه شده است.
Table 1. Microbial probiotics and their safety status
Organism Infection potential
Lactobacillus Mainly nonpathogens, a few opportunistics reported in AIDS patients.
Lactococcus Maily nonpathogens.
Streptococcus Opportunistics, only S.thermophilus is used in dairy products.
Enterococcus Opportunistics, some strains exhibit antibiotic resistance.
Bacillus Only B.subtilis, GRAS status, is reported in probiotics use.
Bifidobacterium Mainly nonpathogens, some strains are isolated from human infection.
Propionibacterium Dairy propionibacterial group is a potential candidate for probiotics.
Accharomyces Mainly nonpathogens, some strains are isolated from human infection.
Source: Adapted from Donohue and Salminen, 1996
افزایش سلامت توسط پروبیوتیک ها:
Table 2. Probiotic bacteria and their effects Strain Beneficial effect
Lactobacillus acidophilus LA1 Adherence to human intestinal cells
Balances intestinal microflora
Immune enhancement
Lactobacillus GG Prevention of antibiotic-associated diarrhea
Treatment of rotavirus diarrhea
Treatment of diarrhea caused by Clostridium
difficile
Stabilisation of Crohn's disease
Lactobacillus casei Shirota Prevention of intestinal microbiota disturbance
Positive effects on bladder cancer
Lactobacillus gasseri Carcinogenic-associated enzyme reduction
Bacillus subtilis Use for oral bacteriotherapy
Restoration of normal microbial flora
Immunostimulatory agent
Bifidobacterium bifidum Prevention of viral diarrhoea
Propionibacterium freudenreichii Growth stimulation of other "friendly" bacteria
Source: For detailed referenes see Salminen et al., 1998.
مباحث و موضوعات مربوط به پروبیوتیک ها عبارتند از:
1) بهبود توازن میکروفلور روده ای
2) تقویت سیستم ایمنی
3) جلوگیری از سرطان
ویژگی های مکمل های غذایی پروبیوتیکی:
1- منشا انسانی داشته باشند.
2- اثرات سودمندی برای میزبان بهمراه داشته باشند.
3- غیر بیماریزا و غیر توکسین زا باشند.
4- حاوی تعداد زیادی از باکتری های زنده باشند.
5- قادر به زنده ماندن و متابولیسم در روده باشند.
6- در طی دوره نگهداری تا زمان مصرف زنده باقی بمانند.
7- در برابر پاتوژن ها فعالیت آنتاگولیستی اعمال نمایند.
اثرات سودمند پروبیوتیک ها بر سلامتی:
1- افزایش ارزش غذایی (هضم بهتر غذا (ویتامین ها و سزامینرال ها)).
2- بهبود هضم لاکتوز در روده.
3- اثر مثبت بر میکروفلور روده و دستگاه تناسلی.
4- جلوگیری و کاهش عفونت ها روده ای.
5- تنظیم حرکات روده (بهبود عارضه یبوست).
6- کاهش شیوع و تداوم اسهال (اسهال های آنتی بیوتیکی, مسافرتی, روتا ویروسی,کتریدیوتی).
7- حفظ تمامیت مخاط (موکوس) دستگاه گوارش.
8- بهبود وافزایش عملکرد سیستم ایمنی.
9- جلوگیری از بروز سرطان روده.
10- جلوگیری از استئوپروزیس.
11- کاهش تولید فراورده های کاتابولیکی که از طریق کبد وکلیه حذف می شوند.
12- رشد بهتر.
13- فعالیت های ضد سرطانی, ضد جهش, ضد آلرژیزایی.
14- احساس خوب و سلامتی.
15- از بین بردن بوی بد بدن و دهان.
16- خصوصیات ضد کاندیدایی.
پری بیوتیک ها:
پری بیوتیک ها ترکیباتی هستند که از دو ویژگی اساسی زیر برخوردار باشند:
الف ـ در برابر آنزیم ها و ترکیبات ترشح شده در بزاق و روده کوچک هضم ناپذیر یا اندک ـ هضم باشند تا دست نخورده یا با شکست پاره ای در محیط روده در دسترس پروبیوتیک ها قرار گیرند.
ب ـ به عنوان منابع کربن یا انرژی، رشد ویا فعالیت این ریز زنده ها را به طور انتخابی (گزینشی) تحریک کنند.
پری بیوتیک ها به 2 دسته کلی تقسیم می شوند:
1) فاکتور های رشد (طبیعی)
2) فاکتور های بیفیدوس ( ساختگی)
از مهمترین پری بیوتیک ها ی طبیعی و ساختگی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
پفروکتو-الیگوساکارید ها (FOSS) , کالاکتو-الیگوساکاریدها (GOSS), زایلو-الیگوساکاریدها, لاکتوز, نئوشوگر, ترکیبات کویی نن, الیگوساکاریدهای ترانس گالاکتوزیلات, برخی ترکیبات گیاهی, مالتودکسترین ها, گلوکزالیگوساکاریدها, ایزومالتوالیگوساکاریدها، الیگوساکاریدهای لوبیای سویا، لنیس، پکتین، زایلان، لاکتیتول، استاکیوز، رافینوز، گلوکوزیل ـ ساکاروز، جنتیو ـ الیگوساکاریدها، پالاتینوزـ الیگوساکاریدها، اسیدهای چرب چند غیر اشباع (=PUFA)، لاکتوبیوتیک اسید و فیبرهای رژیمی غلات و حبوبات.
مطالعات نشان داده است که:
فروکتوالیگوساکاریدها به عنوان مهمترین پری بیوتیک ها هستند و به درمان یبوست کمک کرده و سبب کاهش چربی خون و کاهش تولید مواد سمی در روده میگردد. اسیدهای چربی که توسط بیفیدوباکتر از فیبرها تولید می شوند, پس از جذب به کبد رفته و در حین تبدیل به مواد جدید از حمله های قلبی جلوگیری می کند. همچنین این اسیدهای چرب سبب کاهش التهاب و کنترل اسهال خونی , کاهش تورم استخوان و آرتروز,دیابت و بهبود سیستم ایمنی می شوند . این باکتری از منابع فیبری موجود در سبزیجات, میوه جات, غلات و بقولات استفاده کرده و تولید اسید های چرب مانند بوتیرات می کند.
که به نوبه ی خود منبع مهم انرژی برای سلول های روده و تامین سلامتی آنهاست. مقدار مصرف پیشنهادی فروکتواولیگوساکاریدها 2 تا3 گرم در روز می باشد,
مواد غذایی که حاوی این ترکیبات هستند عبارتند از: پیاز, اسفناج, سیر, زردآلو,موز, جو, عسل و گوجه فرنگی .
رافینوز و الیگوساکارید استاکیوز ترکیبات هیدارت کربنی اصلی نخود و لوبیا را تشکیل می دهند. لتیس به عنوان عامل حجم دهنده در بسیاری از غذاهای کم انرژی و انرژی ـ کاسته به کار برده شده است و می تواند جایگزین مقادیر بالای شکر و چربی در فرآورده غذایی شود.
فیبرهای رژیمی غلات و حبوبات دارای اثرات پری بیوتیک هستند، اما ایراد آنها به همراه داشتن مواد پادتغذیه ای نظیر اسید فیتیک و بازدارنده های پلی فنلاز و تریپسین است. بازداری تریپسین (از آنزیم های ترشح شده لوزالمعده) مانع هضم کامل و مناسب پروتئین ها می شود و از دسترسی زیستی آنها می کاهد.
لاکتوز در بسیاری از مواد غذایی مانند فرمول نوزاد (جهت افزایش تعداد باکتری های لاکتوباسیلوس در روده نوزاد)، غذای بچه، فرآورده های قنادی، نوشابه سبک و فرآورده های شیری به کار می رود. نیز در فرآورده های دارویی برای بهبود عارضه یبوست و سخت ـ کبدی مورد استفاده دارد.
لاکتیتول، قند الکلی متشکل از گالاکتوز و سوربیتول، در فرآورده های رژیمی بی شکر، شکلات، آدامس، بستنی و فرآورده های قنادی کاربرد دارد.
اسید لاکتوبیونیک در پنیر سازی و ماست سازی به منظور کاهش زمان ترش سازی و رسیدن به کار برده می شود، ضمن آنکه ژلی محکم تر را در این فرآورده ها نتیجه می دهد، دارای اثرات تلخی زدایی و تشدید ظعم (طعم افزایی) است، سبب بهبود قابلیت درک مزه ترش می شود، شاخص تازگی رایحه را به نحو مطلوب حفظ می کند و محافظت کننده در برابر اکسایش اسیدهای چرب غیر اشباع است. همچنین کلسیم لاکتوبیونات در بهبود برشتگی بافت موثر است.
گذشته از اثر پری بیوتیک ها در تقویت رشد و یا فعالیت پروبیوتیک ها و اثرات سلامت بخش ناشی از عمل این ریز زنده ها، برخی مزایای سلامت بخش به خود این ترکیبات نسبت داده شده است که مهمترین آنها به قرار زیر هستند:
الف) کم کالری و رژیمی بودن (-1Kj g9>).
ب) دارا بودن اثرات دارویی؛
ج) افزایش حجم مدفوع به دلیل تخلیه سریعتر محتویات روده،
د) اثرات پاد سرطان زا و تحریک سیستم ایمنی بدن که هنوز به طور قطع به اثبات نرسیده اند.
ه) افزایش جذب عناصر معدنی و کاهش ریسک ابتلا به پوکی استخوان به دلیل افزایش دسترسی زیستی کلسیم و چگالی املاح استخوان .
سین بیوتیک ها:
سین بیوتیک عبارتست از ترکیبی از پروبیوتیک و پری بیوتیک که اثرات مفیدی به واسطه بهبود بقاء وتکثیر میکروب های فلور روده, افزایش رشد یا فعال سازی متابولیسم باکتری ها در میزبان ایجاد می کند. شیرهای تخمیری را جزء سین بیوتیک ها می دانند زیرا حاوی پروبیوتیک ها و فرآورده های ناشی از تخمیر هستند.
نتیجه گیری:
در حال حاضر استفاده از پروبیوتیک های میکروبی جهت بهبود و تقویت حفظ سلامت و پیشگیری از بیماری ها به طور گسترده ای مورد پذیرش واقع گشته است. میکروب های قابل رشد احتمالا نقش مهمی در ایجاد تعادل و توازن میکروفلور روده ای ایفاء می کنند, با این وجود نحوه عملشان به طور کامل شناخته نشده و آگاهی از مکانیسم این نوع بر هم کنشهای میکروب- میکروب مستلزم تحقیقات و بررسی های بیشتری می باشد. نژادهای لبنی پروبیوتیک های قدیمی همچون LAB به دلیل سابقه طولانی استفاده ایمن و بی خطر در غذاها بعنوان منابع اصلی محسوب می شود. در پایان میتوان اینطور نتیجه گرفت که مدارک و شواحد زیادی برای فواید بهداشتی پروبیوتیک ها و پزی بیوتیک ها وجود دارد و بازار به سمت افزایش تنوع فرمولاسیون هایی در پروبیوتیک ها پیش می رود که این فواید بهداشتی را با جذابیت فرآورده ها و تنوع آنها ترکیب کند. به نظر می رسد در آینده نزدیک پروبیوتیک ها را بسیار بیشتر از حد تصورمان در بازار خواهیم دید.
منابع:
1)Adami, A. and Cavazzoni, V. 1999. Occurrence of selected bacterial groups in the faeces of piglets fed with Bacillus coagulans as probiotic. J. Basic Microbiol.,39:3-9.
2) Austin, B., Stuckey, L.F., Robertson, P.A.W., Effendi, I. and Griffith, D.R.W 1995. A probiotic strain of Vibrio alginolyticus effective in reducing diseases caused by Aeromonas salmonicida, V. anguillarum and V. ordalii. J.Fish Dis., 18: 93-96.
3) Burns, A.J. and Rowland, I.R. 2000. Anit-carcinogenicity of probiotics and prebiotics. Curr. Issues Intest. Microbiol., 1:13-24.
4) Casas, I.A. and Dobrogosz, W.J. 1997. Lactobacillus reuteri: overview of a new probiotic for humans and animals. Microecol.
5) Donohue, D.C. and Salminen, S. 1996. Safety of probiotic bacteria. Asia Pac. J. Clin. Nutr., 5:25-28.
کتابها:
1. پروبیوتیک ها و فرآورده های غذایی پروبیوتیک (با تاکید بر فرآورده های لبنی)، مولفین: امید محمد مرتضویان ـ سارا سهراب وندی.
2. پروبیوتیک ها در شیر و فرآورده های آن، مولفان: دکتر محمدرضا کوشکی، دکتر کیانوش خسروی دارانی، (اعضای هیئت علمی انتستیتوی تغذیه ای و صنایع غذایی کشور، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی).
با تشکر از استاد محترم
و
دوستان عزیز