Пребиотики нового поколения: виды и функции¶

Пребиотики нового поколения — это группа неперевариваемых пищевых компонентов, которые избирательно стимулируют рост и активность полезных микроорганизмов кишечника, отличаясь от классических пребиотиков более высокой селективностью, лучшей изученностью механизмов действия и, в ряде случаев, способностью одновременно выполнять функции нескольких классов биологически активных веществ. Классическими пребиотиками традиционно считаются инулин, олигофруктоза, лактулоза и галактоолигосахариды; к новому поколению относят человеческое молочное олигосахаридное производное, резистентный крахмал, полидекстрозу, изомальтоолигосахариды, ксилоолигосахариды, а также ряд синтетических и полусинтетических соединений, включая так называемые «пребиотики-кандидаты» и «постбиотики».

¶Определение и критерии

Понятие пребиотика было введено в научный оборот в 1995 году Гленном Гибсоном и Марселем Роберфруа. Изначально к пребиотикам относили только те вещества, которые не расщепляются в верхних отделах желудочно-кишечного тракта, ферментируются представителями нормальной микрофлоры и избирательно стимулируют их рост. В 2008 году Международная научная ассоциация по пробиотикам и пребиотикам (ISAPP) уточнила определение, а в 2017 году предложила расширенную формулировку: пребиотик — субстрат, который избирательно используется микроорганизмами хозяина и приносит пользу здоровью. Именно это расширение позволило включить в категорию вещества, не являющиеся углеводами, — например, некоторые полифенолы и конъюгаты аминокислот.

Критерии, которым должны соответствовать пребиотики нового поколения:

• устойчивость к кислотному гидролизу в желудке и к действию пищеварительных ферментов;
• отсутствие всасывания в тонком кишечнике;
• избирательная ферментация ограниченным кругом бактерий (прежде всего бифидобактериями и лактобациллами);
• доказанная польза для организма-хозяина, подтверждённая клиническими исследованиями;
• отсутствие побочных эффектов при рекомендуемых дозах.

¶Отличия от классических пребиотиков

Классические пребиотики (инулин, ФОС, ГОС) хорошо изучены, но обладают рядом ограничений: они часто вызывают вздутие и метеоризм при дозах свыше 10–15 г в сутки, ферментируются не всегда строго избирательно и могут стимулировать рост условно-патогенных бактерий при дисбиозе. Пребиотики нового поколения разрабатываются с учётом этих недостатков:

• Более высокая селективность. Например, ксилоолигосахариды и изомальтоолигосахариды практически не расщепляются большинством патогенов, но активно утилизируются бифидобактериями.
• Меньшая газообразующая активность. Синтетические олигосахариды с определённой степенью полимеризации снижают продукцию газов в толстой кишке.
• Полифункциональность. Некоторые соединения сочетают пребиотический эффект с антиоксидантным, иммуномодулирующим или противовоспалительным действием.
• Технологичность. Они устойчивы к нагреванию, изменению pH и могут включаться в состав продуктов длительного хранения.

¶Основные представители

¶Механизмы действия

Пребиотики нового поколения реализуют эффект через несколько путей. Во-первых, они служат субстратом для ферментации, в результате которой образуются короткоцепочечные жирные кислоты — бутират, пропионат и ацетат. Бутират является основным энергетическим субстратом для колоноцитов, поддерживает целостность кишечного барьера и обладает противовоспалительным действием. Во-вторых, они способствуют снижению pH в просвете толстой кишки, что подавляет рост патогенов. В-третьих, отдельные соединения напрямую взаимодействуют с рецепторами врождённого иммунитета и модулируют сигнальные пути, связанные с метаболизмом глюкозы и липидов.

¶Применение

Пребиотики нового поколения используются в нескольких областях:

• Пищевая промышленность. Добавляются в молочные продукты, детские смеси, хлебобулочные изделия, напитки, кондитерские изделия как функциональные ингредиенты.
• Клиническая нутрициология. Применяются при дисбиозе, синдроме раздражённого кишечника, антибиотико-ассоциированной диарее, воспалительных заболеваниях кишечника.
• Метаболические нарушения. Изучаются в контексте ожирения, сахарного диабета 2-го типа и дислипидемии.
• Ветеринария и кормопроизводство. Используются как альтернатива кормовым антибиотикам.
• Фармацевтика. Служат основой для синбиотиков — комплексов, объединяющих пребиотик и пробиотические штаммы.

¶Научные исследования и регулирование

Исследования пребиотиков нового поколения активно ведутся с 2000-х годов. Значительный вклад внесли работы, посвящённые влиянию ГОС и ИМО на микробиом младенцев, а также изучению резистентного крахмала как источника бутирата. В то же время часть соединений остаётся на стадии «пребиотиков-кандидатов»: их избирательность и клиническая эффективность подтверждены не полностью.

Регулирование в разных странах различается. В Европейском союзе заявления о пользе пребиотиков для здоровья подлежат оценке Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA). В США такие ингредиенты регулируются как пищевые добавки или компоненты GRAS. В России пребиотики нормируются в составе специализированных пищевых продуктов и биологически активных добавок в соответствии с техническими регламентами Таможенного союза.

¶Критика и ограничения

Основные замечания к концепции пребиотиков нового поколения касаются неоднородности доказательной базы. Для ряда веществ клинические данные ограничены небольшими выборками, а эффекты, наблюдаемые in vitro, не всегда воспроизводятся в организме человека. Кроме того, индивидуальные различия микробиома затрудняют универсальные рекомендации: один и тот же пребиотик может давать разный результат у разных людей. Отдельно обсуждается вопрос о том, насколько правомерно относить к пребиотикам вещества, чья польза для здоровья доказана лишь косвенно.