По мнению некоторых исследователей, пробиотики обладают огромным потенциалом для улучшения нашего желудочно-кишечного тракта, баланса иммунной системы, борьбы с инфекциями и аллергиями, а также для улучшения нашего настроения и когнитивных функций. Что говорит современная наука? Читайте дальше, чтобы узнать больше.
Что такое пробиотики?
Микробиота кишечника
При рождении стерильный кишечник человека сразу заселяется несколькими видами микроорганизмов как матери, так и окружающей среды. К тому времени, когда они достигают годовалого возраста, у каждого человека развивается уникальный бактериальный профиль [1].
Подсчитано, что только 10% клеток человеческого тела на самом деле принадлежат самому телу. Подавляющее большинство клеток составляют разнообразная микробиота непатогенных бактерий, из которых 1-2 кг живут только в кишечнике [2].
Микробиота кишечника состоит из не менее 1014 бактерий [3], включающих не менее 160 различных видов бактерий из пула 1000–1150 [1].
Микробиота кишечника включает около 30 видов Bifidobacterium, 52 вида Lactobacillus и другие, такие как Streptococcus и Enterococcus [4].
Геном всей микробиоты кишечника, называемый «микробиомом», превышает ядерный геном человека как минимум в 100 раз [3].
Микроорганизмы кишечника человека активно участвуют в разнообразных метаболических, пищевых, физиологических и иммунологических процессах [5]. Они играют важную роль в энергетическом гомеостазе и через ось микроб-кишечник-мозг [3], влияя на наше настроение и когнитивные способности. Они также стимулируют иммунный ответ, предотвращают появление патогенных и условно-патогенных микробов/бактерий и производят витамины, такие как B и K [1].
Диета может оказывать глубокое влияние на профиль микробиоты кишечника, и люди в разных частях мира имеют разные бактериальные профили [6]. Например, существует ассоциация Bacteroides и диеты с высоким содержанием животных жиров или белков, в то время как Prevotella связана с диетой с высоким содержанием углеводов [6].
Изменения в составе микробиоты могут повысить восприимчивость к инфекциям, иммунным нарушениям, воспалению, окислительному стрессу и резистентности к инсулину [5].
Микробиота кишечника – это полезные бактерии, живущие в пищеварительном тракте. На них влияет диета, и они оказывают глубокое влияние на многие аспекты здоровья человека.
Пробиотики
Пробиотические бактерии — это живые микроорганизмы, известные как «дружественные кишечные бактерии», которые при наличии и/или введении в адекватных количествах могут иметь потенциальную пользу для здоровья [1].
Термин «пробиотик» происходит от греческого термина «на всю жизнь» [5].
Пробиотики считались полезными с древних времен (особенно молочнокислые бактерии — Lactobacilli и Bifidobacteria), но они попали в центр внимания в конце 1800-х и начале 1900-х годов, когда было высказано предположение, что употребление йогурта, содержащего Lactobacillus, снижает количество токсинообразующих бактерий в организме и кишечнике, увеличивает продолжительность жизни [5].
Встречающиеся в природе пробиотические бактерии существуют в ферментированных пищевых продуктах, таких как йогурт, кефир , квашеная капуста, кимчи из капусты, мисо и натто на основе сои [1].
Наиболее распространенные штаммы пробиотиков относятся к видам Lactobacillus и Bifidobacterium, за которыми следуют роды Streptococcus, Enterococcus, Propionibacterium, Bacillus и Escherichia. Кроме того, в качестве пробиотиков используются некоторые виды дрожжей, например, S. boulardii и S. cerevisiae [7, 1].
Согласно некоторым исследованиям, пробиотики потенциально могут укреплять иммунную систему, улучшать функцию кожи, повышать устойчивость к аллергенам и уменьшать количество патогенов в организме [8].
Они также могут оказывать противовоспалительное действие, улучшать липидный профиль крови и толерантность к глюкозе, а также снижать артериальное давление и ИМТ. Обратите внимание, однако, что эти преимущества остаются недоказанными [9, 10].
Обратите внимание, что в клинических исследованиях пробиотические смеси часто демонстрируют лучшую эффективность, чем один штамм, для улучшения местной микрофлоры [4].
Пробиотики — это добавки, содержащие живые колонии полезных бактерий. Они доступны в виде отдельных штаммов или смесей, и они могут иметь широкий спектр преимуществ для здоровья.
Пребиотики
Пребиотики — это специфические углеводы, такие как полисахариды, фруктаны и инулины, которые могут оказывать благотворное влияние на состав и метаболическую активность кишечных микроорганизмов. Например, было показано, что диета с высоким содержанием инулина и родственных волокон увеличивает количество бифидобактерий [1].
Синбиотики
Комбинация пребиотика и пробиотика называется синбиотиком, когда чистая польза для здоровья является синергетической [11].
Предполагаемая польза пробиотиков для здоровья
Несмотря на многообещающие доказательства, которые мы обсуждаем ниже, помните, что FDA еще не одобрило пробиотики для каких-либо состояний или утверждений о пользе для здоровья. Отнеситесь к любому отдельному исследованию, особенно к исследованию на животных или клетках, с долей скептицизма и не забудьте поговорить со своим врачом, прежде чем добавлять пробиотики в свой ежедневный план оздоровления.
1) Здоровье кишечника
Учитывая важность микробиоты для здоровья кишечника, неудивительно, что это наиболее ясная и наиболее изученная область, в которой пробиотики могут принести пользу.
Пробиотики могут уменьшить количество потенциально патогенных желудочно-кишечных микроорганизмов и патогенов, уменьшить желудочно-кишечный дискомфорт, метеоризм и вздутие живота, а также улучшить регулярность кишечника [8, 12, 13, 14, 15].
Пробиотическое ферментированное молоко, содержащее B.animalis spp. lactis у здоровых женщин может улучшить самочувствие желудочно-кишечного тракта и снизить частоту желудочно-кишечных симптомов [16, 17, 18].
Введение L. helveticus здоровым людям приводило к значительному увеличению содержания бутирата, полезного для гомеостаза кишечника [19].
В различных клинических исследованиях пробиотические добавки также показали:
- Улучшение состава кишечной флоры [20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32]
- Предотвращение нескольких типов диареи [33, 34, 35, 36, 37, 38]
- Облегчение запоров [39, 40, 41, 42, 43, 44]
- Облегчил симптомы СРК [45, 46, 8, 47, 48]
- Облегчил симптомы ВЗК [49, 50, 51]
- Укрепление кишечного барьера [4]
- Предотвращение повреждения желудочно-кишечного тракта, вызванного лекарствами [8, 52, 53, 54]
- Способствует заживлению язвы желудка [4]
- Предотвратил и помог разрешить некротизирующий энтероколит [55, 56, 57, 58]
- Облегчил боль, связанную с различными расстройствами кишечника [59, 60, 61]
Пробиотические добавки могут иметь много преимуществ для здоровья кишечника, в том числе для облегчения диареи, запоров, СРК и ВЗК.
2) Иммунная функция
Некоторые пробиотики могут помочь иммунной системе человека бороться с различными типами инфекций, от Candida до H. pylori и даже с простудой. Микробиота кишечника сотрудничает с иммунной системой хозяина через обширный набор сигнальных путей [5].
Исследования на стерильных животных показывают, что микробиота необходима для развития и регуляции иммунитета в кишечнике, где она предотвращает развитие несоответствующего воспаления [62].
Пробиотики активировали как врожденный, так и приобретенный иммунитет у человека [63, 35, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72].
Возможно, наиболее впечатляющим является то, что добавки с пробиотиками помогли людям бороться с рядом инфекционных заболеваний, включая инфекции верхних дыхательных путей, такие как простуда и грипп [73, 74, 75, 76 , 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84].
Saccharomyces boulardii также особенно полезен против:
- Инфекция кишечной палочки [85]
- Инфекция B. hominis [86]
- Лямблиоз [87]
- H. pylori [4, 88, 89, 90]
- Кандида [91, 92, 93, 94]
Наконец, у ВИЧ-позитивных пациентов развился более сильный иммунный ответ после приема S. boulardii [95].
Пробиотические добавки улучшили иммунную функцию в нескольких клинических испытаниях, позволив испытуемым лучше бороться с такими инфекциями, как простуда и грипп.
3) Воспаление
Воспаление может быть самой широкой областью, в которой пробиотики могут иметь потенциальные преимущества. Вообще говоря, пробиотические и синбиотические добавки снижали биохимические маркеры воспаления в многочисленных клинических испытаниях [11, 96, 97].
В частности, пробиотики принесли пользу людям с:
- Аутоиммунные заболевания, такие как волчанка [62, 98]
- Мукозит, осложнение лечения рака [99]
- Целиакия [100, 101, 102]
- Аллергии [103, 104, 105, 106]
- Астма [107, 108]
- Развитие оральной толерантности [109, 110, 111]
- Экзема [110, 33]
- Атопический дерматит [33, 112]
- Артрит [113, 114]
Пробиотики подавляли вредное воспаление в многочисленных клинических исследованиях различных воспалительных состояний, от глютеновой болезни до ревматоидного артрита.
4) Здоровье сердца
Высокий уровень холестерина и кровяное давление являются одними из наиболее важных факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний, и некоторые пробиотики привели к положительным изменениям обоих в клинических испытаниях.
У людей пробиотические добавки имеют:
- Снижение холестерина ЛПНП [5, 115, 5, 116]
- Снижение общего холестерина [5, 116, 117]
- Повышенный холестерин ЛПВП [3, 11, 118]
- Снижение триглицеридов [5, 116, 119]
- Снижение артериального давления [120, 121, 122, 123]
- Снижение жесткости артерий [124]
Поскольку все это считается улучшением факторов риска сердечных заболеваний, многие исследователи предположили, что пробиотики могут помочь предотвратить сердечные заболевания [125, 126].
Во многих клинических исследованиях добавки с пробиотиками улучшали предикторы сердечно-сосудистых заболеваний, включая уровень холестерина, триглицеридов и кровяное давление.
5) Поглощение питательных веществ
Некоторые виды пробиотических бактерий непосредственно производят питательные вещества, такие как фолиевая кислота, в то время как другие могут создавать среду, в которой больше питательных веществ доступно для поглощения из кишечника [127].
Среди питательных веществ, которые вырабатываются или становятся более доступными пробиотическими бактериями, можно назвать:
- Рибофлавин (витамин B2) [128]
- Витамин B12 [129]
- Фолиевая кислота (витамин B9) [127, 130]
- Витамин D3 [131]
- Железо [132, 133, 134]
- Кальций [135, 136]
- Фосфор [135, 127, 137]
- Цинк [135, 127, 137]
- Магний [127, 137]
Некоторые пробиотические бактерии производят важные питательные вещества, в то время как другие могут создавать кишечную среду, которая способствует усвоению питательных веществ.
6) Вес и метаболизм
Согласно нескольким исследованиям, потребление пробиотиков может снизить массу тела и ИМТ. Больший эффект был достигнут у субъектов с избыточным весом, когда несколько видов пробиотиков потреблялись в комбинации или когда они принимались более 8 недель [138].
В других исследованиях различные пробиотики Lactobacillus обладают:
- Индуцированная потеря веса [139, 140]
- Уменьшение висцерального и подкожного жира [140, 141, 142]
- Уменьшенная окружность талии и бедер [143, 144]
Ежедневное употребление молока, содержащего B.animalis ssp. lactis значительно снижал ИМТ, общий холестерин, липопротеины низкой плотности и маркеры воспаления у людей [145].
Несколько исследований показывают, что пробиотики могут оказывать значительное влияние на снижение уровня глюкозы в крови натощак и инсулина у диабетиков [146, 147, 11].
Пробиотические и синбиотические добавки также могут помочь при множественных типах заболеваний печени [11, 148].
Пробиотические добавки привели к ряду улучшений метаболических маркеров, особенно у людей с избыточным весом и ожирением.
7) Репродуктивное здоровье
Беременность и роды являются одними из самых уязвимых процессов в жизни как матери, так и ребенка, и добавки с пробиотиками могут поддерживать иммунную функцию и предотвращать репродуктивную дисфункцию в этот период.
Использование определенного набора пробиотиков в течение первых 1500 дней жизни помогает предотвратить инфекции и воспалительные явления у младенцев [149].
Пробиотики улучшили иммунную функцию как у матери, так и у новорожденного; матери, принимающие пробиотические добавки, были менее склонны к развитию инфекций молочной железы, а недоношенные дети лучше переносили кормление [150, 110, 151, 152, 153, 154, 155].
Кроме того, дети из группы риска и недоношенные дети, получавшие пробиотики, росли быстрее [156, 157, 158].
В исследованиях на животных пробиотические добавки продемонстрировали многообещающие результаты при эндометриозе, возрастном снижении уровня тестостерона и выработке окситоцина [159, 160, 161].
Наиболее впечатляющие потенциальные преимущества пробиотических добавок для репродуктивной системы могут быть обнаружены во время беременности и у недоношенных детей, хотя исследования на животных также предполагают пользу для фертильности.
8) Познание и психическое здоровье
Между кишечной флорой и мозгом существует интригующая связь, которую ученым еще предстоит полностью разгадать. Между тем, некоторые интригующие данные свидетельствуют о том, что полезные виды пробиотиков потенциально могут улучшать настроение, снижать стресс и даже облегчать засыпание.
Кишечные пробиотики играют важную роль в двунаправленной связи между кишечником и мозгом [8], называемой осью «микробиота-кишечник-мозг». В настоящее время общепризнано, что микробиота может влиять на поведение и модулировать когнитивные функции, особенно у пожилых людей [6].
Огромное количество микроорганизмов в нашем кишечнике может иметь большое влияние на наше душевное состояние [8]. Кишечные микроорганизмы способны производить и доставлять такие нейроактивные вещества, как серотонин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) [8].
В исследованиях на людях пробиотические добавки:
- Снижение негативных мыслей у людей, не страдающих депрессией [162]
- Улучшение настроения и снижение показателей депрессии [8]
- Снижение беспокойства, гнева и враждебности [163]
- Снижение кортизола и физические симптомы стресса [164, 165, 166]
- Улучшение качества и продолжительности сна [167, 168]
У животных пробиотические добавки также защищали нервную систему от повреждений и устраняли симптомы на моделях ОКР, аутизма и шизофрении [169, 170, 171, 6, 172].
Различные клинические исследования обнаружили тесную связь между кишечной флорой и психическим состоянием, поэтому неудивительно, что пробиотики улучшают настроение, снижают стресс и снижают показатели депрессии у людей.
9) Кожа и кости
Некоторые пробиотики могут улучшать маркеры старения и повреждения кожи, зубов и костей. Согласно одному исследованию, пробиотики могут восстанавливать кислый рН кожи, облегчать окислительный стресс, замедлять фотостарение, улучшать барьерную функцию кожи и улучшать качество волос [173].
Некоторые исследователи считают, что местное применение пробиотических бактерий может усилить естественные защитные барьеры кожи. Кроме того, пробиотики, а также резидентные бактерии могут производить противомикробные пептиды, которые улучшают иммунный ответ кожи и устраняют патогены. Наконец, кремы с пробиотиками повышали увлажненность и чистоту кожи [174, 175, 176, 177, 178].
Между тем, некоторые исследователи считают, что пробиотики могут быть полезны для лечения гингивита, кариеса и периодонтита [179, 110, 180, 181].
Длительное потребление L. rhamnosus, содержащего молоко, уменьшало развитие кариеса у детей [110].
Наконец, пробиотики Lactobacillus повышают уровень кальция в сыворотке у пожилых людей, и исследования на животных показывают, что они также могут повышать плотность костей и предотвращать потерю костной массы [135, 182, 183, 184].
Пробиотические добавки отсрочивают или обращают вспять возрастные повреждения кожи, зубов и костей. Они также уменьшают развитие кариеса у детей и могут помочь в лечении других заболеваний полости рта.
10) Физический стресс и раны
Человеческий организм очень и очень хорошо восстанавливается после физических нагрузок: от упражнений до ран и операций, он заживает и делает все возможное, чтобы выйти сильнее с другой стороны. Однако, когда тело борется, могут ли кишечная флора и пробиотики восполнить недостаток? Некоторые исследования предполагают роль пробиотических добавок в физических упражнениях, заживлении ран и даже послеоперационном восстановлении.
Исследования на людях и животных показывают, что пробиотики могут улучшить скорость заживления диабетических язв и других типов поверхностных ран [185, 186, 187].
Пробиотические смеси улучшали послеоперационные результаты, сокращали продолжительность антибиотикотерапии и пребывания в больнице, а также снижали смертность в многочисленных исследованиях на людях [188, 189, 190].
У молодых взрослых спортсменов пробиотики Lactobacillus снижали утомляемость, улучшали иммунную функцию и улучшали настроение в многочисленных исследованиях [191, 192].
У пробиотиков есть и другие преимущества для спортсменов. В различных клинических исследованиях они:
- Улучшенное усвоение белка [193]
- Уменьшение повреждения мышц [193]
- Ускоренное физическое восстановление [193]
- Увеличена сила вертикального прыжка [193]
- Увеличено время до утомления [194]
Пробиотики помогали людям восстанавливаться после различных физических нагрузок, от физических упражнений до операций.
11) Детокс
Некоторые пробиотические бактерии продемонстрировали способность связываться с некоторыми токсинами (например, тяжелыми металлами) и даже разлагать другие (например, некоторые фосфорорганические пестициды). Могут ли пробиотические добавки помочь предотвратить повреждение человеческого организма, вызванное такими токсинами? Некоторые исследования показывают, что это может быть так.
Некоторые виды пробиотических бактерий могут связывать и предотвращать поглощение:
И другие могут ухудшиться:
- Фосфорорганические пестициды [199, 200, 201]
- Гетероциклические ароматические амины [200, 19]
- Афлатоксин [202, 203, 204]
- Другие микотоксины [127]
В кишечнике виды Lactobacillus могут связывать и инактивировать токсины, которые якобы вызывают «дырявую кишку», воспаление и даже рак [205, 206, 207, 208, 209, 210].
Наконец, пробиотики обратили вспять некоторые повреждения иммунной системы курильщиков [211, 212, 213, 214].
Некоторые пробиотические бактерии связывают и разлагают тяжелые металлы и токсины, которые могут вызывать проблемы со здоровьем у людей.
12) Здоровое старение
Когда мы стареем, состав нашей кишечной флоры меняется, и наш иммунный ответ снижается. Это связано? Некоторые исследователи считают, что они могут быть. Во-первых, уровень бифидобактерий снижается с возрастом [215].
Б. животных видов. lactis благотворно изменяет микробиоту кишечника у пожилых людей, увеличивая количество бифидобактерий, лактобацилл и энтерококков и уменьшая количество энтеробактерий [216].
В многочисленных исследованиях пожилых людей пробиотики Bifidobacterium и Lactobacillus повышали иммунитет, повышали активность лейкоцитов и предотвращали вредное воспаление [217, 218, 219, 220, 221].
Некоторые исследователи связывают эти преимущества, по крайней мере частично, с антиоксидантной активностью пробиотических бактерий, таких как L. casei, L. helveticus, L. fermentum, B. bifidum и B. subtilis [222, 223, 224, 225, 226, 227].
Поскольку флора кишечника человека значительно меняется с возрастом, некоторые исследователи изучают, могут ли пробиотические добавки с видами, отсутствующими у пожилых людей, оказывать благотворное влияние на процесс старения.
13) Пищевая чувствительность
Некоторые пробиотики могут помочь человеческому организму различать безопасные и опасные соединения и избегать аллергических реакций на безвредные в остальном продукты. Пробиотические бактерии могут разрушать:
Поэтому некоторые исследователи предположили, что добавки с пробиотиками могут уменьшить симптомы непереносимости этих соединений.
Некоторые виды пробиотиков могут также разрушать другие соединения, вызывающие симптомы у чувствительных людей, включая лактозу, гистамин, оксалаты и глутамат натрия.
Исследования рака
Пробиотические бактерии продемонстрировали противоопухолевую активность, и некоторые исследования показывают, что они потенциально могут снизить заболеваемость раком. Они могут задерживать начало и прогрессирование рака, а также регулировать механизмы роста клеток [234].
Потребление изофлавонов сои в сочетании с L. casei снижало риск рака молочной железы у японских женщин [235].
Введение L. casei значительно снижало частоту рецидивов рака мочевого пузыря и колоректального рака у онкологических больных [236].
Помимо этого, исследования пробиотиков и рака были ограничены животными и клетками.
Добавки L. casei были связаны с более низким уровнем некоторых видов рака, в то время как исследования на животных выявили ряд других потенциальных направлений исследований пробиотиков и рака.
Безопасность
Не забудьте поговорить с врачом, прежде чем добавлять пробиотик в свой ежедневный режим.
Большинство пробиотиков считаются безопасными. Тем не менее, мы не рекомендуем принимать пробиотики, если вы серьезно больны или имеете ослабленный иммунитет. Были редкие случаи сепсиса, эндокардита и абсцесса печени во время использования Lactobacilli; кроме того, сообщалось о фунгемии при использовании S. boulardii, в первую очередь у пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями [33].
Наиболее распространенными побочными эффектами пробиотиков являются запор, метеоризм, икота, тошнота, инфекция и сыпь [33].
Некоторые пробиотические бактерии могут продуцировать биогенные амины: L. brevis и L. lactis могут продуцировать тирамин и путресцин [237, 238, 239]. S. thermophilus может производить небольшое количество гистамина и тирамина [240]. L. reuteri способна вырабатывать гистамин [241, 242].
Существует по крайней мере один случай, когда S. cerevisiae вызывает аллергическую реакцию [243].
Биополимеры клеточной поверхности (БП) B. bifidum могут избирательно взаимодействовать с аутоантителами пероксидазы щитовидной железы (ТПО) и тиреоглобулина (ТГ) сыворотки крови человека (анти-ТПО и анти-ТГ соответственно). Существует вероятность того, что бифидобактерии играют роль в патогенезе аутоиммунных заболеваний щитовидной железы (АТЗ) у лиц с генетической предрасположенностью к АТЗ [244].
Добавки
Пробиотические продукты могут быть изготовлены в виде капсул, таблеток, порошков (которые регулируются как пищевые добавки) и пищевых ингредиентов (например, йогуртов, кефиров) [7].
L. acidophilus и B. longum могут выживать и лучше прикрепляться к слизистой оболочке желудка, чем S. thermophilus и B. infantis / teenis / bifidum [4].
L. acidophilus может выживать при pH 3 в течение 3 часов, а L. rhamnosus может выдерживать 4 часа инкубации при pH 2,5. Жизнеспособность некоторых штаммов бифидобактерий сохранялась около 3 ч в диапазоне рН 1,5–3,0. С другой стороны, L. delbrueckii и S. thermophilus плохо переносят кислотность желудка [4].
Чтобы преодолеть неспособность некоторых пробиотиков выжить при прохождении через желудок, были разработаны микроинкапсулированные пробиотические штаммы или штаммы с покрытием [4].
Кроме того, хотя некоторые жизнеспособные пробиотические штаммы не выживают при прохождении через желудок, их мертвые формы остаются полезными. Эти нежизнеспособные пробиотики теперь известны как «парапробиотики» или «пробиотики-призраки». Нежизнеспособные пробиотики улучшали противовоспалительную реакцию у крыс с колитом, защищали от Candida и предотвращали рост раковых клеток [4].Каждый вид пробиотика представлен множеством различных штаммов. Некоторые свойства каждого вида могут быть штаммоспецифичными или различаться между штаммами.
