Лактобактерии и бифидобактерии препараты: Пробиотики для кишечника — список, аналоги Линекса, препараты с бифидобактериями и лактобактериями для кишечника, Максилак, Бифидумбактерин, Нормоспектрум

Польза бифидо и лактобактерий

Бактерии бывают не только плохими, но и хорошими, полезными для организма. Нет, даже не так. Необходимыми для здоровья человека являются бифидо и лактобактерии.

Что это такое пробиотики с лактобактериями и для чего они нужны?

Бифидо и лактобактерии представляют собой основную микрофлору кишечного тракта человека. Одним словом их можно назвать пробиотики – это те бактерии, у которых имеется доказанный положительный эффект для здоровья человека.

Положительный эффект связан с тем, что пока лакто и бифидобактерии проходят через желудочно-кишечный тракт, они участвуют в процессе пищеварения, метаболизме, укреплении иммунитета, закисляют внутреннюю среду, препятствуя росту патогенных бактерий. Также полезные бактерии способствуют выработке незаменимых аминокислот, витаминов группы «В», витамина «К» и «Д», способствуют усвоению других витаминов и микроэлементов, кальция, железа.

Регулярно употребляя кисломолочные продукты можно снизить уровень холестерина, риск заболевания раком, а также восстановить работу печени и почек. Восполнить недостаток бифидобактерий помогут также препараты, содержащие в составе бифидо и лактобактерии.

Бифидо и лактобактерии для детей

Больше всего недостаток лактобактерий испытывают дети. У детей частой проблемой является дисбактериоз (нарушение нормального соотношения бактерий в кишечнике). Именно из-за дисбактериоза большинство малышей мучаются коликами в животе.

Как можно влиять на микрофлору ребенка?

Это правильное питание, свежие овощи и фрукты, кисломолочные продукты, применение пре- и пробиотиков. Полезные бактерии укрепляют иммунитет, сглаживают повышенные спортивные, учебные и сезонные нагрузки. Пробиотики с лактобактериями следует употреблять для улучшения состава кишечной микрофлоры и для ее поддержки.

Бифидо и лактобактерии препараты

Существуют препараты пробиотиков, которые могут применяться в тех случаях, когда нет возможности использовать кисломолочные продукты, после курсов антибиотикотерапии, после переездов, при посещении детского сада, во время отпуска на море. Препараты изготавливаются с использованием живых бифидо-, лакто- и других полезных бактерий-симбионтов человека, которые накапливаются в препарате, одновременно гидролизуя натуральное молоко. Форма выпуска обеспечивает удобство и простоту в применении.

Для самых маленьких выпускают Симбион и Симби-М, такие бифидо и лактобактерии для новорожденных безопасны и не вызывают аллергии, а даже, наоборот, рекомендованы к применению для лечения аллергических кожных болезней.

Подробно ознакомиться с каждым продуктом и приобрести пробиотики можно в нашем интернет-магазине «Островок детства».

Будьте здоровы!

Препараты

Флористин лакто

 жидкий пробиотик +метабиотик                        

Представляет собой жидкую культуру активных молочнокислых ацидофильных палочек фармакопейного штамма ЕР 317/402 «Наринэ» в количестве не менее 1 млрд. в 1мл и ее производные: витамины, микроэлементы, аминокислоты, в том числе незаменимые, органические кислоты, антимикробные вещества натурального происхождения.

Lactobacillus acidophilus в составе препарата обеспечивают защитную функцию организма т.к., помимо кишечника, населяют все слизистые оболочки, кожные покровы, урогенитальный тракт. Являются важной составляющей генитального тракта женщин. Создают защитную биопленку на слизистых рото- и носоглотки и во влагалище.

— Обладая способностью в больших количествах вырабатывать молочную кислоту, перекись водорода, лизоцим, бактериоцины и другие вещества, обладающие свойствами природных антибиотиков, подавляют патогенные, гноеродные и гнилостные микроорганизмы;

— разрушают и выводят токсины, бактериальные и пищевые аллергены;

— являясь естественными биосорбентами обеспечивают детоксикацию –блокируют соли тяжелых металлов, органические яды;

-способствуют устранению симптомов кишечных расстройств (диарея, запор, вздутие живота), восстанавливают перистальтику кишечника;

— стимулируют синтез иммуноглобулинов, положительно влияя на иммунитет, повышая общую сопротивляемость организма к инфекциям и стрессу;

-синтезируют витамины группы В, К, фолиевую и аскорбиновую кислоты, биотин,  рибофлавин;

-способствуют усвоению кальция, железа, витаминов;

расщепляют лактозу;

регулируют метаболизм желчных кислот, холестерина.

   Lactobacillus acidophilus устойчивы к действию желудочного сока и солей желчных     кислот.

Высокий клинический эффект всесторонне изученной культуры Lactobacillus acidophilus штамм ЕР 317/402 «Наринэ» в различных областях медицины, подтвержден многочисленными клиническими испытаниями.

бифидобактерии и лактобактерии препараты — 25 рекомендаций на Babyblog.ru

Аптечка для новорожденного и детей до года

Обращаться к педиатру при любых проявлениях болезней, при температуре, не заниматься самолечением.

!!! Список препаратов приблизительный и использовать только после консультации с педиатром.

«/» аналог. или.

1. Температура, зубы, простуда

Термометр цыфровой.

Ибупрофен сироп, свечи/ Нурофен/Бофен / — жаропонижающее . и вызвать врача

Парацетамол сироп, свечи / Эффералган/ Панадол/ — жаропонижающее . и вызвать врача.

Дентокинд гомеопатия от зуб.боли

Дентол беби гель для десен

Евкабал. Бальзам натирание. Сироп от кашля. Вызвать врача

Лимфомиозот капли

Хюмер монодоза / маример/ аквамарис/ капли или физраствор и пипетка.

Интерферон свечи. иммуномодулятор

2. Желудочно-кишечный тракт

Газоотводная трубка windi

Бифидобактерии, лактобактерии для кишечника

Глицериновые свечи детские слабит.

Лактулоза сироп / Дуфалак / Лактувит / Нормазе / слабит.

Смекта пакет. энтеросорбент. от вздутия, диареи. до года 1 пак в сутки.

Энтеросгель (сорбент) интоксикация, диарея, диатез.

Атоксил / кремния диоксид/ Полисорб с 1 года.

Укропная вода / Фенхель / Хеппи беби/ Беби калм/ Плантекс . Желудочно-кишечный чай для грудничков «ромашка и фенхель».

Ентерокинд ( натур. капли )

Симетикон / Эспумизан / Саб-Симплекс / Боботик / Инфакол/ от газов

3.Кожа, аллергия, опрелости

Перекись водорода 3%

и Бриллиантовый зеленый 1% ( пупочная ранка до 15 дней)

Фенистил капли с 1 мес или гель

Судокрем / цинковая мазь

Драполен крем опрелости

Деситин крем опрелости

Дексапантенол мазь / Бепантен мазь /

Присыпка

4. Только за рецептом

Антибиотики , много нюансов

Сиропы от кашля, много нюансов

Элькар / Агвантар (л-карнитин)

витамин д3 / аквадетрим / вигантол (индивидуальная доза и курс.)

Капли от насморка сосудосуживающие ( отривин, називин, фармазолин, итд). могут вызвать привыкание.

Креон 10000 (пакреатин в микрогранулах)

Глазные капли (напр.с мирамистином , тобрекс, тобрадекс, левомицетин, сульфацил натрия итд..)

Ушные капли (напр. с мирамистином, отипакс, отизол итд..)

5. Средства для повседневного ухода

Ватные диски

Вата, ватные турунды

Ушные палочки

Влажные салфетки большая упаковка

Пипетка

Бинт / марля, пластырь

Мерный шприц / мерная ложка / мерный стаканчик .

Средства гигиены

бифидобактерии и лактобактерии препараты для детей — 25 рекомендаций на Babyblog.ru

Сразу после выписки из роддома вы не могли нарадоваться на своего малыша: такой спокойный, веселый, гладенький. Он подолгу спал и с аппетитом ел, а стул у него по запаху и консистенции напоминал густую сметанку. Но неожиданно стул испортился, стал водянистым, зеленым и пенистым, в нем появились кусочки слизи или кровяные прожилки. Даже с кожей творится что-то неладное: сначала появилась краснота вокруг ануса, но уже через пару дней вся попка покрылась какой-то коростой и стала напоминать ошпаренный помидор. Да и сосать стал плохо: уже через пару секунд начинает извиваться, плакать, отказывается от груди. Что же случилось? Скорее всего, у вашего крохи дисбактериоз.

Ребенок рождается со стерильным кишечником, в котором отсутствуют какие-либо бактерии. Но, уже проходя по родовым путям, он начинает собирать мамину флору. В течение первых десяти дней его кишечник заселяется бифидум, лакто и колибактериями. А затем, в течение полугода эта флора совершенствуется и нарастает.

Бифидумбактерии вырабатывают молочную кислоту, которая создает в кишечнике кислую среду, защищающую от микробов и помогающую выработке витаминов некоторых групп: группа В (B1 влияет на нервную систему, сердце, мышцы, В3 регулирует клеточное дыхание, В6 — обмен аминокислот и жирных кислот, В12 — синтез белка), К (влияет на свертываемость крови), С (формирует иммунитет), и D (способствует усвоению кальция и фосфора, дефицит этого витамина приводит к рахиту).

Лактобактерии защищают кишечник от патогенной флоры и вирусов

Колибактерии (кишечные палочки) вырабатывают ферменты, помогающие переваривать, расщеплять и всасывать пищу.

Нетрудно заметить, что отсутствие или недостаток даже одного из видов бактерий приводит не только к расстройству работы кишечника, но и к нарушению иммунитета, обмена веществ, рахиту. Если у ребенка запущенный дисбактериоз, то к трем месяцам, сколько бы вы не давали ему витамина D, рахит практически неизбежен, потому что нарушается всасывание.

Поэтому так важно постараться не допустить дисбактериоза. Прежде всего, маме нужно проводить профилактику во время беременности. а лучше еще до ее наступления. Если у мамы перед родами было какое-нибудь влагалищное заболевание: молочница или какое-то другое нарушение флоры половых путей, то ребенок, кроме нормальной флоры получит и патологическую, и к концу десятых суток у него будет дисбактериоз.

Чтобы этого не произошло, о состоянии половых путей нужно начинать заботиться с первых месяцев беременности. Если обнаружили молочницу — лечите молочницу, если плохие вагинальные мазки — ставите свечи с лактобактерином, а недели за 2-3 до родов сдаете повторные мазки. За месяц до родов стоит почистить кишечник.

Если ребеночек не рожден кесаревым сечением, дисбактериоз, как правило, никогда не является первичным заболеванием. Он развивается на фоне какого-то основного заболевания, например, воспаления кишечника или ферментной патологии, если у малыша недостаточно развиты ферментные системы.

Сейчас у детей уже в первые месяцы жизни часто бывает лактазная недостаточность: фермент лактаза, которая переваривает молочный сахар, не вырабатывается в нужном количестве. Если уровень лактазы в норме, при переваривании молока должна выделяться молочная кислота, при этом в желудке создается кислая среда. При лактазной недостаточности молоко разлагается, выделяя при этом продукты брожения. Среда кишечника из кислой превращается в щелочную, и в ней активно размножаются патогенные микробы. Если после каждого кормления или между кормлениями у ребенка несколько раз бывает жидкий, обильный пенистый стул с большим количеством жидкости и при этом малыш плохо прибавляет в весе, необходимо срочно сдать анализ на копрологию, чтобы выявить лактазную недостаточность и как можно скорее начать лечение, пока у ребенка не начался дисбактериоз.

Часто дисбактериоз развивается из-за непереносимости белков коровьего молока. Обычно кормящим женщинам рекомендуют есть вволю молочных продуктов и пить побольше молока. Но случается, что, кишечник ребенка не усваивает белки коровьего молока, у него появляются симптомы, похожие на аллергию: кожа на щечках, вокруг ануса, на коленях и локтях краснеет, становится сухой и шершавой. И чем больше мама ест молочных продуктов, тем сильнее эти признаки выражены. То же самое происходит и с кишечником: его поверхность раздражается, воспаляется, и на нее садятся болезнетворные микробы, которые активно размножаются, вытесняя нормальную флору.

К дисбактериозу приводит и гипоксическое поражение кишечника. Если ребеночек перенес в родах гипоксию, родился переношенным, если воды были зеленые, если у него было снижено сердцебиение, то из-за недостатка кислорода страдает и кишечник. На его стенках образуются маленькие трещинки, через которые просачивается кровь, в которой начинают активно размножаться патогенные микробы. .

Какие же бактерии поселяются в кишечнике малыша. вытесняя оттуда полезную флору? Чаще всего дисбактериоз вызывают стафилококки. Они бывают разных видов, особенно злостный — золотистый стафилококк. Он обычно живет в молоке и передается при грудном вскармливании. Но если у вас обнаружили стафилококк, это не повод прекращать грудное вскармливание, просто нужно в течение двух недель попить настойку хлорофиллипта на спирту (1 чайная ложка три раза в день). Это вытяжка из листьев эвкалипта, которая уничтожает кокковую флору. Часто задают вопрос: как стафилококк может проникнуть в грудное молоко? Он живет на слизистых при насморке, на кариозных зубах, в воспаленных миндалинах, мочевом пузыре, если у вас был цистит. При экстремальных ситуациях (к которым относятся и роды), когда снижается иммунитет, стафилококк активизируется и попадает в кровь. Плавая в крови, он выбирает в организме самую слабую, наименее защищенную иммунитетом точку и садится на нее. У кормящей женщины наиболее уязвимое место — это грудь. Если стафилококк никак не лечить, со временем он все равно уйдет, но к этому моменту ребенок тоже может заразиться и у него начнется дисбактериоз.

Следующая по частоте — кандида, или, в просторечии, молочница. Ее главный признак — серо-белые пленочки, которые появляются во рту у малыша, главным образом, на слизистой щечек, и с трудом снимаются. Такие же пленочки появляются и в кишечнике у малыша, а у девочек и во влагалище. Молочница может вызывать и поражение кожи, внешне похожее на аллергию. Реже встречается ряд других бактерий.

Каковы же симптомы дисбактериоза? Главное — изменение стула и состояния кожи. В норме стул у новорожденного может быть достаточно разнообразным по частоте, и по внешнему виду. Выделения должны быть однородными, с приятным творожным запахом, цвет варьируется от светло-желтого до коричневого. Могут встречаться белые крупинки молока. Возможна совсем небольшая примесь зелени и немного слизи. Если у стула резкий неприятный запах, если он зеленого цвета, если в нем много слизи или появляются прожилки крови или в нем очень много жидкости или весь стул пенистый, значит необходимо срочно сдать анализы.

Кроме анализа кала на дисбактериоз надо сдать анализ на копрологию, чтобы посмотреть, как переваривается молоко, нет ли слизи и крови, нету ли лейкоцитов, которые указывают на воспаление кишечника, а если стул жидкий или пенистый, нужно сдать еще и анализ на углеводы (лактазную недостаточность). По результатам анализов выделяют четыре стадии заболевания.

1. Снижение нормальной флоры: никакого возбудителя еще нет, просто уровень бифидум или лактобактерий снижается в 10, 100 или 1000 раз. Как правило, дисбактериоз первой степени никак не проявляется: ни болями, ни нарушение стула. может наблюдаться лишь незначительное отставание в весе. Такой дисбактериоз лечить не нужно, просто необходимо укреплять иммунитет, закаливать малыша, купать его в специальных травяных сборах. К примеру, можно взять по столовой ложке тысячелистника, календулы и зверобоя, завяжите в марлю и залейте кипятком. Дайте настояться полчаса, вылейте настой в детскую ванночку. Купать ребенка минут 10-15.

2. Кроме недостатка микрофлоры появляется в небольшом количестве какой-либо один патологический микроб: гемолизирующая кишечная палочка, стафилококк или клебсиела. У ребенка появляются боли во время еды, малыш становится беспокойным. Меняется характер стула, он может стать пенистым, приобрести зеленую окраску. В этом случае у детей чаще бывают запоры, чем поносы.

3. Снижается нормальная микрофлора, появляются два или больше патогенных микробов: стафилококк с кандидой, или клебсиела с гемолизирующей палочкой. У ребенка начинаются сильные поносы, боли во время еды. Дети меньше спят, плохо едят, могут не прибавлять в весе и на какое-то время даже терять вес. Если показать такого ребенка невропатологу, он, скорее всего, найдет у него те или иные неврологические нарушения.

4. Выраженное серьезное заболевание, когда страдает весь организм. Страдает не только флора кишечника, поражается стенка кишечника и желудка. Болезнь поражает и нервную систему. Из-за того, что нарушается всасывание витаминов и микроэлементов, у ребенка ярко выражен авитаминоз. Страдают и внутренние органы: печень селезенка, поджелудочная железа.

Лечение и профилактика. Лучшая профилактика дисбактериоза — раннее прикладывание к груди, это помогает заселить кишечник иммуноглобулинами и уникальными защитными элементами, которые присутствуют лишь в молозиве. Прикладывайте новорожденного к груди так часто, как он просит, потому что такие маленькие дети не в состоянии усвоить сразу большое количество грудного молока. Пища должна в эти недолгие дни поступать буквально по капелькам, по полчайной ложечки, и чем чаще, тем лучше. Кроме того, в первые десять дней жизни ребенка мама должна по возможности максимально ограничить прием любых лекарств, поскольку в это время формируется нормальная кишечная флора. Нельзя есть никаких продуктов с консервантами: колбас, консервированных компотов, газированных напитков, продуктов, которые могли бы вызвать раздражение кишечника: шоколад, клубнику, белокочанную капусту, редиску, горох, грибы, морепродукты, орехи. Если во время беременности вы курили и не собираетесь бросать, не курите хотя бы первые несколько недель жизни ребенка. Это относится и к отцам: если вы курите, не подходите к ребенку в течение часа после курения. Дело в том, что никотин вызывает спазм кишечника и происходит то же самое, что и при внутриутробном кислородном голодании: на стенках кишечника появляются ранки, язвочки, на них размножаются вредные микробы, которые потом начинают вытеснять полезную флору.

Если вы подозреваете, что у ребенка есть риск заболеть дисбактериозом, скажем, после планового кесарева сечения, если у вас не вылечена молочница, если по каким-то причинам не было возможности приложить ребенка к груди в первые часы или дни жизни (к примеру, вы или ребенок попали сразу после родов в больницу), если вы или ваш малыш сразу после родов получали антибиотики и т.д., — нужно, ничего не дожидаясь, сразу после рождения подавать ребенку препараты нормальной кишечной флоры: лактобактерин и бифидумбактерин в профилактических дозах. Утром — лактобактерин, вечером — бифидумбактерин по две дозы.

При дисбактериозе лечение нужно начинать как можно скорее, чтобы заболевание не начало прогрессировать, ведь тогда вылеячить его будет гораздо тружнее. Поэтому в ожидании результатов анализов (они будут готовы только через десять дней), сразу же начинайте давать малышу препарат бактисуптил, он практически не имеет противопоказаний не может навредить ребенку. Это сушеные споры микроба, который не приживается в кишечнике, но, находясь там, выживает всю патогенную флору. Новорожденному дают по 1/3капсулы три раза в день, ребенку 2-3 месяцев — по 1 капсуле три раза в день.

Если дисбактериоз запущенный, нарушается выработка ферментов печени и поджелудочной железы и пища плохо переваривается и начинает гнить в кишечнике, среда меняется с кислой на щелочную, где хорошо развиваются различные патогенные микробы. Значит, если ребенок болен давно, ему необходимо давать ферменты, например, креон, фермент поджелудочной железы, у него практически нет побочных эффектов и его можно принимать даже новорожденным. Его нужно давать с каждым приемом пищи, чтобы она нормально переваривалась. Привыкание он не вызывает, но его надо отменять постепенно. В течение 5-7 дней его дают в нормальной дозе, а затем дозу постепенно уменьшают: на вторую неделю — вдвое, а на третью препарат постепенно снижают и отменяют. Вместо креона можно давать абомин или панкеатин. Дозировку вам индивидуально подберет врач в зависимости от веса ребенка.

Следующим компонентом лечения являются биопрепараты в различных видах и различных лекарственных формах. Удобнее давать жидкие биопрепараты: жидкий бифидумбактерин и жидкий лактобактерин. Начинают лечение с лактобактерина, который сам по себе убивает и замещает патогенную флору. Во вторую очередь дается бифидумбактерин, потому что он способствует росту любой флоры, и хорошей, и плохой. Чаще всего утром и днем дают лактобактерин, а вечером — бифибумбактерин, но в особо тяжелых случаях ребенка сначала в течение долгого времени лечат только лактобактерином и лишь потом назначают бифидумдактерин. В любом случае, этот вопрос должен решать лечащий врач. Лактобактерин продается в виде жидкого жидкого экстракта, в виде порошка или в виде препаратов линекс, ацелакт, ацепол. Бифидумбактерин бывает сухой, жидкий и в виде препарата бифидумбактерин форте. Бифидумбактерин форте — это бифидобактерии, носителем которых является активированный уголь, то есть, он работает еще и как адсорбент: собирает на себя токсины, газы, микробные и вирусные тела. Если у ребенка понос, повышенное газообразование, если врач или вы сами подозреваете лактазную недостаточность, нельзя давать малышу сухие бифидум и лактобактерин, это может усугубить лактазную недостаточность. Врач выписывает либо жидкие формы, либо бифидумбактерин форте. Существуют еще комплексные биопрепараты, которые содержат и лакто и бифидумбактерии, например, линекс, примадофилус. Их можно пить профилактически несколько раз в год и давать для восстановления нормальной микрофлоры, не сдавая анализы (при слабом дисбактериозе). Есть препараты кишечной палочки, которые до полугода нельзя давать вообще, а детям до трех лет — только по строгим показаниям по результатам анализов, поскольку у маленьких детей кишечная палочка может перерасти в мутантные формы. Это препараты бификол и колибактерин.

Существует еще такой замечательный препарат, как хилак форте, который не содержит живых бифидум и лактобактерий, а только продукты их жизнедеятельности: те кислоты и витамины. которые вырабатываются бифидобактериями и факторы защиты, которые вырабатывается лактобактериями. Все это на углеводах, но углеводы уже расщепленные, так что этот препарат можно давать и детям с лактазной недостаточностью. Его применяют и при профилактике, и при лечении дисбактериоза, особенно во время повторного курса.

Еще есть комплексный иммуноглобулиновый препарат КИП, в котором содержатся те же иммуноглобулины. что и в грудном молоке и антитела, которые живут на слизистой и создают барьер для патогенной флоры. Его назначает только врач очень короткими курсами. Особенно он полезен при искусственном вскармливании а также если в грудном молоке много патогенных микробов, если малыш перенес гипоксию или если у него воспален кишечник.

Если в анализах есть срытая кровь или прожилки крови и у вас нет возможности срочно попасть к врачу (например, на даче), без вреда для ребенка можно подавать тыквеол, облепиховое масло (1 капля 3 раза в день) или каратолин по 1 мл 3 раза в день. Можно давать солкосерил или актовегин в ампулах, это препараты из крови телят, они хорошо восстанавливают слизистую.

Как сдавать анализы.
Анализ на дисбактериоз. Кал надо собирать в стерильную посуду. Для этого баночку из-под детского питания нужно прокипятить вместе с крышкой в течение 20 минут. Простерилизованную банку нужно закрыть крышкой и поставить в холодильник. Так ее можно хранить в ожидании нужного момента в течение 24 часов. Собранный анализ нужно доставить в лабораторию в течение трех часов. Объем может быть очень маленьким, достаточно ½ чайной ложки. Кал, собранный с памперса или пеленки не годится. Вымойте клеенку или горшок с мылом и обдайте кипятком. Желательно собирать верхний слой, которые не соприкасался с поверхностью клеенки или горшка. Анализ будет готов через 7-10 дней. Делают его в специализированных лабораториях.

Анализ на копрологию. Его можно доставить в лабораторию в течение суток с момента сбора, но объем чем больше, тем лучше (как минимум 1/3 майонезной банки), потому что потребуется много разных исследований. Анализ готовится в течение 3 дней. Сдать его можно в районной поликлинике. Проследите, чтобы в направлении на анализ было написано, что кал нужно проверить на кислотность. Наличие эритроцитов указывает, что а стенках кишечника есть трещинки и ранки, а наличие лейкоцитов свидетельствует о воспалительном процессе.

Анализ на углеводы. Надо привезти в лабораторию в течение 6-12 часов. Нельзя перед сдачей анализов давать ребенку биопрепараты, т.к. все они на углеводах.

Продукты, которые нормализуют состояние кишечника

сухофрукты: курага, чернослив и инжир нормализуют перистальтику. Для грудного ребенка курагу с черносливом заливают холодной водой для детского питания и оставляют на ночь. Утром дают малышу пить водичку.
проросшие злаки, после 6 месяцев добавляют в пищу. Ближе к году можно давать ребенку зерновой подсушенный хлеб.
если у ребенка щелочная среда в кишечнике, ему дают раствор яблочного уксуса. 1 чайную ложку разводят в стакане воды и дают по капле несколько раз в течение дня.
также нормализует состояние кишечника медовая вода, приготовленная из цветочного, липового или акациевого меда. он убирает гнилостную флору, газы. спазмы и боли в животе.! чайную ложку растворяют в стакане кипяченой воды. Перед первым приемом дайте ребенку одну капельку, чтобы убедиться, что у него нет аллергии.
чесночная вода убивает стафилококк, повышает иммунитет. Кроме того, это отличная профилактика глистов. Ползубчика чеснока натирают и настаивают в небольшом количестве воды в течение часа, доливают водой до полулитра и дают по капле 2-3 раза в течение дня.

В каких препаратах содержатся лакто и бифидобактерии

Но, прежде чем начать, ставим лайки и подписываемся на канал. Спасибо!

Лактобактерии для кишечника – препараты, которые помогают восстановить микрофлору, улучшить пищеварение, избавиться от неприятных симптомов. Пробиотики выпускаются в разных формах, могут применяться для профилактики или при лечении различных заболеваний пищеварительной системы.

Роль кишечной микрофлоры для здоровья

Кишечник человека населяет огромное количество бактерий. Они принимают непосредственное участие в процессе пищеварения:

• расщепляют пищу на отдельные компоненты;
• вырабатывают необходимые для переваривания ферменты;
• синтезируют витамины из пищи;
• помогают поддерживать кислую среду, предотвращают брожение;
• сдерживают рост патогенных микроорганизмов;
• нейтрализуют яды и токсины;
• участвуют в формировании иммунитета;
• отвечают за адекватное усвоение всех питательных компонентов.

В норме на одну патогенную бактерию долго приходиться не менее сотни полезных. Если этот баланс нарушается, у человека развивается воспаление кишечника, активизируются процессы брожения и повышенным выделением газов, развивается авитаминоз – из-за того, что из привычного объема и состава пищи организм не может синтезировать достаточное количество витаминов.

При дисбактериозе в кишечнике возникают благоприятные условия для размножения болезнетворных микроорганизмов и гельминтов. Если кишечник здоров, попадающие в его в небольшом количестве личинки глистов или болезнетворные бактерии сразу же нейтрализуются местным иммунитетом.

Нарушение работы кишечника отражается на состоянии всего организма. Из-за постоянного воспаления, нарушения усвоения питательных компонентов страдает иммунитет, нервная система, ухудшается общее самочувствие.

Основные симптомы дисбактериоза

Ученые до сих пор спорят о том, чем считать нарушение баланса кишечной микрофлоры: заболеванием или состоянием или вообще симптомом других недугов. Но медицинская статистика утверждает: с признаками дисбактериоза сталкивается каждый третий человек.

Признаки, которые свидетельствуют о нарушении состава «внутреннего мира» человека:

• Урчание в животе, повышенное газообразование, связанное с развитием брожения непереваренной пищи.
• Расстройство стула – запоры либо диарея.
• Неприятный привкус во рту, запах изо рта.
• На более поздних стадиях возникает боль в животе, тошнота, рвота.
• В кале заметны фрагменты непереваренной пищи.
• Заметно снижается иммунитет, человек чаще болеет.
• Появляются апатия, сонливость или наоборот – бессонница.

Эти же симптомы могут указывать на заболевания кишечника, которые часто сопутствуют нарушению микрофлоры. Для устранения этого состояния назначают препараты, в том числе на основе лактобактерий.

Дисбактериоз у взрослых и детей проявляется одинаково. Отличие лишь в том, что у взрослых микрофлора более стабильная и сформированная. У детей она только формируется, поэтому даже при незначительном изменении привычного рациона или приеме антибиотиков баланс нарушается.

_____________________________________________________________________________________

Проект НетГастриту создавался с целью предоставления людям точной и актуальной информации медицинской тематики. Статьи пишутся профессионалами и, к сожалению, затраты на развитие тормозят развитие проекта. Если Вы хотите нас поддержать воспользуйтесь формой ниже.

Сделаем мир лучше вместе. Спасибо за внимание.

_____________________________________________________________________________________

Когда возникают нарушения?

Кишечная микрофлора довольно чувствительна ко всем изменениям, происходящим в организме. К ее нарушениям могут привести:

• Кардинальное изменения рациона питания и состава воды. Такое состояние часто возникает у людей с чувствительным пищеварением, когда они приезжают в другую страну.
• Пищевое отравление и кишечная инфекция, особенно если их плохо пролечили.
• Имеющиеся хронические заболевания ЖКТ.
• Неправильное питание.
• Постоянные стрессы.
• Прием антибиотиков и некоторых других лекарственных препаратов. Антибиотики, особенно при оральном приеме, активизируются в кишечнике, уничтожая огромное количество бифидо- и лактобактерий.

Какой препарат назначают для нормализации микрофлоры кишечника?

Дисбактериоз лечат комплексно: сначала назначают антибактериальную терапию для угнетения патогенной флоры, а затем – нормализующие микрофлору средства на основе лактобактерий и других компонентов. На ранних стадиях дисбактериоза можно обойтись без антибактериальной терапии.

Также на протяжении всего лечения необходимо придерживаться диеты, которая поможет воссоздать в организме комфортные для лактобактерий условия.

Что лучше: препараты с лактобактериями или бифидобактерями?

Бифидо- и лактобактерии – это разные виды микроорганизмов, хотя оба они необходимы для номального пищеварения.

Бифидобактерии обитают в толстом кишечнике, их задача – нейтрализовать яды и токсины, не допускать гниения остатков пищи, а также расщепление сложных углеводов. Достаточное количество этих микроорганизмов является лучшей профилактикой аллергий, особенно пищевых. Бифидобактерии превалируют в составе кишечной флоры младенцев в период грудного вскармливания. Со временем, когда ребенок начинает есть «взрослую» пищу, часть бифидобактерий заменяется лактобактериями.

Лактобактерии, или молочнокислые – обитают в тонком кишечнике и во влагалище у женщин. Их задача – превращать питательные компоненты в необходимые для функционирования организма вещества, обеспечивать обмен веществ. Лактобактерии принимают участие в усвоении растительной пищи. Они создают кислую среду в кишечнике, препятствуют росту грибка.

Оба вида бактерий необходимы для нормального пищеварения. При запорах обычно диагностируют дефицит бифидобактерий, а при склонности к послаблению стула – лактобактерий.

Перед назначением лечения проводится комплексное обследование.

Пробиотики, пребиотики и симбиотики: что это такое и в чем разница?

Все это – лекарства для восстановления микрофлоры. Но каждая группа препаратов имеет свои отличия и выполняет определенную роль, назначается только при определенных состояниях.

Препарат, который в составе содержит живые бактерии, название препарата зависит от «набора» микроорганизмов:

• монокомпонентные содержат один вид бактерий;
• поликомпонентные – несколько видов.

Основные формы выпуска и сферы применения

Препараты для кишечника на основе лактобактерий и бифидобактерий выпускаются в разных формах. Одни препараты принимают внутрь: они проходят через желудок и затем попадают в кишечник. Другие сразу отправляются к «месту востребования».

Основные формы препаратов:

• Порошок. Содержит высушенные, но жизнеспособные культуры бактерий. Применяется для приготовления суспензий для приема внутрь, а также для приготовления обогащенной бактериальными культурами молочнокислой продукции.
• Свечи. Обычно являются синбиотиками. Хороши тем, что из них бактерии приживаются лучше. Бывают вагинальные (для лечения бактериального вагиноза у женщин) и ректальные. Ректальные имеют недостаток: бактерии «приживаются» в прямой кишке, в лучшем случае достигают толстого кишечника, но не «добираются» до тонкого.
• Капсулы. Плотная оболочка, устойчивая к воздействию желудочного сока, позволяет сохранить жизнеспособность бактерий. Культуры высвобождаются уже в кишечнике – там, где для них существует комфортная среда.
• Жидкая суспензия. Содержит активные культуры, но имеет ограниченный срок годности. При длительном хранении, особенно в ненадлежащих условиях, большинство бактерий гибнет. Суспензию хранят в герметичной упаковке, в разовой дозировке.

Видео -Как заселить кишечник полезными бактериями?

Список препаратов от дисбактериоза: какие лучше?

Для лечения дисбактериоза нет единой схемы – потому, что у каждого человека наблюдается индивидуальное нарушение, и организм реагирует на дисбаланс по-разному: один запускает компенсаторные механизмы, другой дает вволю разрастаться патогенной флоре. Лекарство выбирается и в зависимости от причин развития такого состояния.

Прием пребиотиков для лечения не всегда необходим. Некоторые продукты питания способны создавать в организме оптимальные условия для размножения лактобактерий и улучшения микрофлоры кишечника.

Что выбрать: хорошие, если верить отзывам, недорогие, но эффективные таблетки или препарат подороже? Цена совершенно не влияет на качество лечения. Самый лучший препарат – тот, который содержит компоненты, необходимые конкретному человеку. Самые дорогие и лучшие средства на основе лактобактерий окажутся бесполезны, если у пациента – острая нехватка бифидобактерий.

Ниже приведен перечень пробиотиков и других медикаментов, которые используются для лечения дисбактериоза кишечника:

• Линекс относится к пробиотикам универсального назначения: их применяют для лечения взрослых и детей. Угнетает рост патогенов за счет интенсивного заселения кишечника полезными бактериями.
• Хилак-форте – пребиотик, который восстанавливает водно-солевой баланс, формирует кислую среду, стимулирует размножение полезных бактерий. Применяется при диарее, после пищевых отравлений и кишечных инфекций для более быстрого восстановления.
• Аципол содержит лактобактерии и кефирный грибок. Выпускается в капсулах, стойких к воздействию желудочного сока. Противопоказан пациентам с хроническими рецидивирующими грибковыми инфекциями.
• Дюфалак содержит питательные компоненты, стимулирующие увеличение числа лактобактерий в кишечнике, стимулирует моторику, улучшает пищеварение. Применяется при склонности к запорам.
• Ацилак – препарат на основе ацидофильных бактерий. Кроме восстановления кишечной микрофлоры, улучшает иммунитет, подавляет роста патогенов.

Что пить вместе с антибиотиками, чтобы сохранить микрофлору кишечника?

На сегодняшний день большинство врачей для предупреждения дисбактериоза советуют принимать препараты, содержащие полезные для кишечника бактериальные культуры, одновременно или сразу после приема курса антибиотиков. Лучшее решение в этом случае – эффективный препарат нового поколения на основе пробиотиков и пребиотиков. Он позволит восполнить нехватку полезных бактерий и создать условия для восстановления микрофлоры кишечника.

Взрослому пациенту обычно назначают лечение препаратами, содержащими лактобактерии. Такие средства назначают при комплексной терапии желудка и кишечника, после отравления, при хронических заболеваниях пищеварительной системы. Полезные средства таких препаратов помогают восстановить нарушение микрофлоры, возникшее на фоне стресса, а также используются для профилактики опухолевых процессов.

Детям эффективное средство для кишечника назначают при малейших нарушениях пищеварения, чтобы избежать развития хронических заболеваний кишечника. Следи наиболее частых – Линекс, Лактобактерин, Бифидумбактерин, Бифилакт.

Бифидобактерии для кишечника и их полезные свойства

Бифидобактерии – основные представители полезной микрофлоры кишечника. Маленькие вогнутые палочки незаметны для человека, но выполняют огромное количество функций.

Они отвечают за самочувствие, иммунитет, участвуют в расщеплении пищи и кроветворении. Это самая важная часть микрофлоры кишечника, без которой человек не может нормально существовать.

Что такое бифидобактерии

Бифидобактерии (bifidobacterium)– род грамположительных анаэробных бактерий. Они живут и размножаются в кишечнике человека вместе с другими видами микроорганизмов без участия кислорода. Если человек полностью здоров, то они занимают лидирующие позиции, количество достигает 90%. Всем остальным полым бактериям остается лишь 10%.

Понижено содержание бифидобактерий провоцирует дисбиоз (дисбактериоз). Он проявляется нарушением работы ЖКТ, сложно поддается медикаментозному лечению. Необходимо заселять кишечник полезными микроорганизмами. Ниже описаны способы, как это правильно сделать.

Полезные свойства бифидобактерий

Род бифидобактерий насчитывает свыше 30 видов. Они живут не только у человека, но и в кишечнике животных. Однако отличаются, ни один вид не встречается там и там.

Зачем нужны живые бифидобактерии человеку:

• Они препятствуют попаданию в организм патогенных микроорганизмов. Их продукты жизнедеятельности играют роль антибактериальных агентов, не дают размножаться и расти болезнеторным бактериям.
• Вторая важная функция, которую выполняют бактерии (бифидобактерии) – это синтез витаминов. Они вырабатывают витамины группы B, а также витамин K. Он необходим для нормальной свертываемости крови. При недостатке появляются сложные заболевания
• Пищеварительная функция. Полезные бифидобактерии расщепляют продукты на ферменты.
• Улучшают перистальтику, нормализуют работу кишечника, решают проблемы со стулом.
• Бифидо и лактобактерии вырабатывают органические кислоты. Именно они подавляют процессы брожения и гниения в кишечнике, обеспечивают его правильную работу.

Интересный факт. Каловые массы любого человека на 50-70% состоят из погибших бактерий. Процесс роста, размножения и смерти не прекращается. Бактерии появляются в младенце сразу после рождения с первой порцией материнского молока, постепенно заселяют весь кишечник.

Симптомы нарушения баланса

Главным симптомом дисбаланса бактерий в кишечнике является снижение иммунитета. Защитные силы организма падают, он не может бороться с инфекциями, человек начинает чаще болеть, молниеносно схватывает вирусы, они стремительно развиваются, самочувствие ухудшается.

Следствие (оно же симптомы) нарушения дисбаланса:

•  анемия;
•  хрупкость костей, зубов;
•  нарушения стула;
•  боль, вздутие в кишечнике;
• кислая отрыжка.

Все это сопровождается плохим самочувствием, быстрой утомляемостью, сонливостью, бледным цветом кожи. Может присутствовать раздражительность.

Продукты с бифидобактериями

При заболеваниях ЖКТ и нарушении пищеварения детям и взрослым назначают употребление специальных лечебных продуктов. Они должны отвечать следующим требованиям: содержать клетки живых бактерий, кальций, белок, при этом не слишком высокую кислотность.

Какие продукты рекомендуется употреблять:

• Кефир, йогурты. Желательно выбирать кисломолочные напитки с пометкой «Био». Они должны иметь небольшой срок годности. Стоит обходить стороной продукты с консервантами, химическими наполнителями.
• Творог. Правила покупки такие же: натуральный и свежий продукт с минимальным сроком годности. Жирность значения не имеет, как и консистенция. Бактерии прекрасно живут в мягком и зернистом твороге.
• Ацидофильные напитки. Они похожи на кефир, но специально обогащены ацидофильными палочками. Обычно в продаже встречается простокваша, молоко. Они также отличаются маленьким сроком годности. В простоквашу дополнительно вводятся молочные стрептококки.
• Соевые обогащенные продукты. Соевое молоко, мисо (паста), натто (бобы) также ферментируют путем добавления живых бактерий. Чрезвычайно полезные продукты, богатые не только микроорганизмами, но и протеинами.

В аптеке можно приобрести специальные закваски, они содержат живые бифидобактерии и лактобактерии. С ними легко делать полезные домашние йогурты, кефир.

Кстати, квашеная капуста также содержит лактобактерии. Именно они повышают концентрацию витаминов и других полезных элементов в заготовке. Но использовать столь кислый продукт в повседневном меню при дисбиозе не рекомендуется, существует вероятность навредить организму.

Подборка пищевых добавок для улучшения микрофлоры, специально для женщин:

Probulin, Women’s Health, пробиотик. Разработан специально для женского здоровья, в котором кроме бифидобактерий содержится в большом количестве лактобактерии, важные для микрофлоры.

Nature’s Way, Primadophilus, Fortify, пробиотик для женщин. Для баланса вагинальной микрофлоры важно сочетание полезных бифидобактерий и лактобактерий в соотношении 20% к 30% соответственно. Именно в таком соотношении по количеству бактерий разработаны растительные капсулы. Ежедневный прием Primadophilus Fortify помогает улучшить женскую микрофлору, предотвратить запоры и улучшить иммунитет.

Natrol, Ацидофильный пробиотик в биогранулах. Капсулы препарата уникальным образом защищены тройной оболочкой, гарантирующей сохранение эффективности пробиотиков. В капсуле содержится  2 миллиарда живых культур, которые помогают восстановить баланс пищеварительной системы и укрепляют естественный иммунитет.

MegaFood, Пищевая добавка с пробиотиками. Препарат полезен для женского здоровья, так как содержит в большом количестве бактерии, способствующие восстановлению специфичной микрофлоры. Препарат полностью растительный и походит для вегетарианецев.

Питание для восстановления баланса

Мало просто пить бифидобактерии для кишечника или употреблять продукты с ними в составе. Важно убрать все негативные факторы, которые вызвали дисбаланс. Зачастую это последствие приема антибиотиков или затяжной болезни, иногда следствие отравления, длительной диареи. Бывает, что причина в непереносимости каких-то продуктов. В любом случае во время восстановления кишечника нужно придерживаться диеты.

От каких продуктов следует отказаться:

•  перец, горчица, чеснок, все остальные острые соусы и приправы;
•  копчености, консервы, полуфабрикаты;
•  алкоголь;
•  сырые овощи;
•  фрукты с высокой кислотностью;
• дрожжевая и сладкая выпечка, кремовые десерты;
•  пшено, неочищенный рис;
•  черный чай, кофе.

Рацион диетический из каш и вареных, тушеных овощей. Можно употреблять любое мясо, птицу, рыбу, яйца, белый рис и другие крупы, макаронные изделия. Из напитков отдавать предпочтение компотам и киселя, отвару шиповника и трав. Обязательно употребляются свежие кисломолочные продукты с живыми бактериями.

Какие бифидобактерии лучше

Эубиотики (пробиотики) – группа препаратов с живыми бифидобактериями. Применяют для устранения дисбиоза. Это удобно, так как не всегда есть возможность самостоятельно готовить закваски, а качество покупной молочной продукции иногда под большим вопросом.

Существует такое понятие, как классификация бифидобактерий. Его относят к препаратам с живыми бактериями, различают по принадлежности микроорганизмов к какому-то виду и времени синтезирования. При назначении лечения врачи ориентируются по поколению, к которому относятся препараты.

В препаратах первого поколения содержится только один вид микроорганизмов. Назначают для коррекции микрофлоры, повышения сопротивляемости к патогенным микроорганизмам.

Список препаратов первого поколения:

• бифидобактерии Бифидум;
• Лактобактерин;
• Колибактерин.

Лекарства второго поколения назначаются при дисбактериозе неинфекционного происхождения. В одном препарате содержатся простейшие грибы и споры бацилл.

Препараты второго поколения:

• Бактисубтил;
• Энтерол;
• Споробактерин.

К третьему поколению относятся комбинированные препараты из нескольких видов живых бактерий. На сегодняшний день они считаются самыми эффективными в лечении дисбаланса любого происхождения. Кишечник быстро заселяется бактериями, они активно растут и размножаются.

Препараты третьего поколения:

• Линекс;
• Аципол;
• Ацилакт;
• Бифиформ.

Положительным побочным эффектом лечебной диеты и употребления препаратов с полезными бактериями может являться снижение веса. Часто наблюдается улучшение состояния кожи, снижается артериальное давление, улучшается состав крови. Негативные побочные эффекты не наблюдаются.

Материалы, размещенные на данной странице, носят информационный характер и предназначены для образовательных целей. Посетители сайта не должны использовать их в качестве медицинских рекомендаций. Определение диагноза и выбор методики лечения остается исключительной прерогативой вашего лечащего врача! Компания не несёт ответственности за возможные негативные последствия, возникшие в результате использования информации, размещенной на сайте womplanet.ru

Политика конфиденциальности персональных данных  Пользовательское Соглашение

границ | Использование гликанов, полученных из организма-хозяина, кишечными Lactobacillus и Bifidobacterium видов

Введение

Микробы колонизируют все доступные участки поверхности тела, где они устанавливают симбиотические отношения между собой и с хозяином. Микробы влияют почти на все аспекты физиологии человека до такой степени, что их отсутствие может привести к серьезным нарушениям питания, развития или защитных функций. Микробиота желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) составляет наиболее многочисленное микробное сообщество, связанное с людьми, и, следовательно, привлекает внимание научного сообщества.В результате этих усилий были получены убедительные доказательства того, что микробиота кишечника оказывает большое влияние на физиологию человека, от метаболизма (Li et al., 2008) до поведения (Ezenwa et al., 2012). Кроме того, изменения в этом микробном сообществе могут иметь существенное влияние на здоровье хозяина (Cho and Blaser, 2012; Claesson et al., 2012) и быть связаны с рядом заболеваний, таких как нарушения обмена веществ (Sonnenburg and Backhed, 2016), воспалительные заболевания (Blander et al., 2017), диабет (Membrez et al., 2008; Vaarala et al., 2008) и целиакия (Collado et al., 2007).

Микробиота кишечника — это динамическое сообщество, состав которого может изменяться как внешними факторами, такими как потребление пищи (Kohl et al. , 2014) и состав (David et al., 2014), так и внутренними факторами (Lozupone et al., 2012), например репертуар муцинов, антимикробных пептидов и иммуноглобулинов хозяина (Rawls et al., 2006; Staubach et al., 2012; Arike and Hansson, 2016). Кишечные микробы получают энергию из компонентов диеты и соединений, полученных из организма хозяина, в основном гликанов.Кишечная слизь является источником углеводов, которые легко используются микробиотой кишечника (Tailford et al., 2015). Использование гликанов хозяина для роста, возможно, более важно для других микробных сообществ, связанных с людьми. Например, пролиферация лактобацилл во влагалище человека зависит от секретируемого хозяином гликогена и α-амилазы (Spear et al., 2014). Микробиота, связанная с молоком, легко использует лактозу и олигосахариды молока для роста (Bode, 2012; Jost et al., 2015).

Гликаны составляют большую и разнообразную группу молекул, поскольку многочисленные участки связывания составляющих их моносахаридов позволяют их сборку между собой или практически с любой другой органической молекулой в обширном наборе архитектур (Таблицы 1, 2). Из-за этой структурной универсальности углеводы выполняют широкий спектр функций в организмах, таких как структурные полимеры, запас энергии, передача сигналов и т. Д. Способность различных штаммов бактерий использовать эти источники углерода обычно ограничивается их подгруппой. Организмы-хозяева могут использовать эту характеристику для некоторого контроля над составом связанной с ними микробиоты. Исследователи знали об этом факте с 1950-х годов, когда был описан «бифидный фактор» — компонент грудного молока, который ускоряет рост бифидобактерий (Gyögery et al., 1954; Hutkins et al., 2016). Позже он лег в основу концепции пребиотика, определяемого как неперевариваемый ингредиент пищи, который благотворно влияет на хозяина, избирательно стимулируя рост и / или активность одной или ограниченного числа бактерий в толстой кишке и, таким образом, улучшает здоровье хозяина (Гибсон и Роберфроид, 1995). Хотя определение было пересмотрено и в настоящее время обсуждается концепция пребиотика как селективного питательного вещества (Hutkins et al., 2016), первоначальная идея дала мощный толчок изучению гликановых катаболических путей бифидобактерий и лактобацилл.

ТАБЛИЦА 1. Олигосахариды грудного молока, описанные в этом обзоре.

ТАБЛИЦА 2. Конъюгированные гликаны, описанные в этом обзоре.

Lactobacillus — грамположительные, микроаэрофильные или анаэробные облигатные ферментативные организмы, которые продуцируют молочную кислоту как основной конечный продукт ферментации сахара. В настоящее время род насчитывает более 200 видов, выделенных из самых разных мест обитания. Вместе с родами Paralactobacillus , Pediococcus и Sharpea они составляют семейство Lactobacillaceae в пределах порядка Lactobacillales из Firmicutes .Классификация лактобацилл является предметом дискуссий, поскольку филогеномный анализ выявил большие несоответствия в рамках существующей схемы классификации (Claesson et al., 2008; Salvetti et al., 2012; Sun et al., 2015). Эти анализы показывают, что таксономический статус семейства Leuconostocaceae и рода Pediococcus является сомнительным, поскольку филогенетические реконструкции показывают, что большинство маркерных генов этих таксонов разветвляются в пределах соответствующих им кластеров Lactobacillus .Поэтому мы будем рассматривать Lactobacillus , Pediococcus и Leuconostocaceae как единую филогенетическую единицу и будем называть их Lactobacillus . Штаммы Lactobacillus играют важную роль в производстве широкого спектра ферментированных продуктов. Другие естественным образом связаны с поверхностями слизистых оболочек людей и животных и считаются пробиотиками (Tannock, 2004). Отобранные виды Lactobacillus имеют статус общепризнанных безопасных или квалифицированных презумпций безопасности, присвоенный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов и Европейским управлением по безопасности пищевых продуктов соответственно.Однако безопасность каждого штамма Lactobacillus , предназначенного для использования в качестве пробиотика, должна быть оценена с помощью специальных исследований, включая профилирование устойчивости к антибиотикам. Ряд характеристик, учитываемых при оценке безопасности видов Lactobacillus , уже был рассмотрен (Bernardeau et al., 2008; Sanders et al., 2010).

Bifidobacterium — грамположительные анаэробные облигатные ферментативные организмы характерной Y-образной формы. Bifidobacterium видов продуцируют молочную и уксусную кислоты из сахаров в соотношении 2: 3 (Покусаева и др., 2011). Помимо продукции молочной кислоты, бифидобактерии также имеют другие фенотипические характеристики с лактобактериями. Однако анализ их последовательностей ДНК показал, что на самом деле они очень отдаленно связаны с Lactobacillus , так как они включены в тип Actinobacteria . Бифидобактерии обычно встречаются как комменсалы млекопитающих, в основном колонизирующие кишечник (Klijn et al., 2005; Bottacini et al., 2017). Бифидобактерии являются одними из первых колонизаторов кишечника человека после рождения, хотя их численность уменьшится после отлучения от груди. С момента их первого выделения Тиссье в 1899 году из фекалий грудных младенцев присутствие бифидобактерий было связано со здоровой микробиотой, что привело к их коммерциализации в ряде ферментированных продуктов или в качестве пищевых добавок.

Успех бифидобактерий и лактобацилл в заселении их естественной среды обитания в значительной степени зависит от их способности использовать различные углеводы.Использование этими бактериями гликанов хозяина рассматривалось в многочисленных обзорах [см., Например, (Goh and Klaenhammer, 2015; Katayama, 2016; Bottacini et al., 2017; Turroni et al., 2018b)]. Сравнительный геномный анализ также предоставил важную информацию о метаболических возможностях бифидобактерий. Этой теме посвящен ряд недавних обзоров, и читатели могут обратиться к ним (Milani et al., 2016; Bottacini et al., 2017; Turroni et al., 2018a, b). Большинство из них сосредоточились на метаболизме олигосахаридов бифидобактериями, поскольку информация об использовании гликанов лактобактериями была скудной.Однако недавние исследования показали, что некоторые лактобациллы также могут использовать этот источник углеводов, а некоторые метаболические пути выяснены. Поскольку в настоящее время это очень активная область исследований, уместно обновить текущие знания о генетических и метаболических аспектах ферментации гликанов хозяина бифидобактериями и лактобациллами.

Структурные характеристики свободных олигосахаридов человеческого молока (HMO)

Олигосахариды грудного молока — это неконъюгированные гликаны, состоящие из двух или более чем двадцати единиц с множеством структурных изомеров.В отдельных образцах молока можно найти от 100 до 200 различных ОПЗ (Totten et al., 2012). На данный момент определено более 100 структур ОПЗ (Kobata, 2010; Bode, 2012; Chen, 2015). HMO составляют третий по величине твердый компонент грудного молока после лактозы и липидов (Kunz et al., 2000; Thurl et al., 2010). Концентрация в зрелом грудном молоке колеблется от 10 до 15 г / л, но относительные пропорции и общие количества ОПЗ варьируются в зависимости от стадии лактации, группы крови Льюиса и секреторного статуса (Viverge et al., 1985; Кобата, 2010; Боде, 2012; Totten et al., 2012).

Олигосахариды грудного молока состоят из комбинации пяти моносахаридных строительных блоков: D -глюкоза, D -галактоза, N -ацетилглюкозамин (GlcNAc), L -фукоза и сиаловая кислота. Единственная форма сиаловой кислоты, обнаруженная в материнском молоке, — это N, -ацетилнейраминовая кислота (Neu5Ac), тогда как олигосахариды, присутствующие в молоке других млекопитающих, могут также содержать N -гликолилнейраминовую кислоту (Neu5Gc) (Urashima et al., 2013). Почти все HMO содержат лактозную единицу (Galβ1-4Glc) на своем восстанавливающем конце, которая может быть дополнительно удлинена путем добавления β-1,3-связанной лакто- N -биозы (LNB; цепь типа 1) или N -ацетиллактозамин (LacNAc; цепь 2-го типа) (Таблица 1). Удлинение с LNB, по-видимому, обрывает цепь, тогда как LacNAc может быть удлинен дальше (Bode, 2012; Chen, 2015) (Figure 1). Кроме того, связи β-1,6 вводят разветвление цепи (Рисунок 1). LNB и LacNAc также присутствуют в грудном молоке в виде свободных сахаров (Balogh et al., 2015). К этим структурам ядра, а также к остаткам лактозы, фукозила или сиалила могут быть добавлены. Фукозильные остатки могут быть добавлены к галактозе (через связь α-1,2), глюкозе (связь α-1,3) или фрагментам GlcNAc (связи α-1,3 или α-1,4). Остатки Neu5Ac могут быть добавлены к галактозе (связи α-2,3 или α-2,6) или GlcNAc (связь α-2,6) (рисунок 1) (Chen, 2015). Neu5Ac имеет карбоксильную группу, и поэтому сиалированные HMO содержат один или несколько отрицательных зарядов в зависимости от числа остатков Neu5Ac, добавленных к основной цепи HMO.Около 70% HMO фукозилировано и около 20% сиалировано. Наиболее распространенными HMO являются лакто- N -тетраоза (LNT), лакто- N -неотетраоза (LNnT), а также монофукозилированная, моносиалированная, дифукозилированная и дисиалилированная лактоза, LNT и LNnT (Kunz et al., 2000; Chen, 2015) (Таблица 1). Кроме того, HMO, содержащие цепь типа 1, более многочисленны, чем те, которые содержат цепь типа 2 (Katayama, 2016). Было также идентифицировано несколько исключений из этих общих структурных особенностей, таких как HMO, содержащие концевой N -ацетилгалактозамин (GalNAc), 6- O -сульфо-моносахариды или лишенные глюкозы или лактозного фрагмента на восстанавливающем конце (Chen, 2015).

РИСУНОК 1. Схематическое изображение выбранных олигосахаридов, обнаруженных в материнском молоке.

Использование ОПЗ бифидобактериями

Анализ геномов бифидобактерий выявил важность метаболизма углеводов для этих организмов, так как 14% их генов кодируют белки, участвующие в метаболизме углеводов (Milani et al., 2014; Turroni et al., 2018b). Конкретные виды Bifidobacterium специально адаптированы для использования HMO в качестве источника ферментируемых углеводов, и они несут в своих геномах полные ферментные механизмы для их катаболизма (Fushinobu, 2011; Garrido et al., 2013; Turroni et al., 2018b). Штаммы Bifidobacterium longum subsp. infantis и B. bifidum очень эффективно растут в лабораторных питательных средах, дополненных HMO, которые трудно разлагать другими группами бактерий (Asakuma et al., 2011). Фактически, геномы этих двух организмов обогащены по сравнению с другими видами Bifidobacterium генами, кодирующими гликозилгидролазы, необходимые для деградации HMO и других гликанов хозяина (Turroni et al., 2018б). Гены, необходимые для утилизации гликанов, часто встречаются в кластерах в геномах бифидобактерий, как показано на примере B. longum subsp. infantis генный кластер, кодирующий гликозилгидролазы и транспортеры, необходимые для импорта и метаболизма HMOs (Sela et al., 2008). Этот кластер генов размером 43 т.п.н. кодирует множество предсказанных или доказанных катаболических ферментов, а также внеклеточные белки, связывающие растворенные вещества, и пермеазы, предназначенные для метаболизма HMO (Sela et al., 2008; Milani et al., 2014). Использование HMO требует действия ферментов β-гексозаминидазы, лакто- N -биозидазы, β-галактозидазы, фукозидазы и сиалидазы для полного разложения (таблица 3). Все эти активности были описаны у штаммов Bifidobacterium , хотя репертуар ферментов и пути использования варьируются от одного вида к другому (Bottacini et al., 2017).

ТАБЛИЦА 3. гликозидазы из видов Bifidobacterium с активностью в отношении гликанов, происходящих от хозяина.

У бифидобактерий описаны три различных стратегии утилизации гликанов хозяина. B. longum subsp. infantis кодирует переносчики АТФ-связывающих кассет (ABC) для интернализации интактных олигосахаридов, которые впоследствии расщепляются внутриклеточными гликозилгидролазами (Garrido et al., 2011; Garrido et al., 2012a). Некоторые штаммы B. breve используют аналогичную стратегию (Ruiz-Moyano et al., 2013). Напротив, B. bifidum секретирует ряд гликозилгидролаз и поглощает образующиеся моносахаридные или дисахаридные остатки (Katayama et al., 2004; Wada et al., 2008; Ашида и др., 2009; Miwa et al., 2010; Turroni et al., 2010). Третью стратегию используют бифидобактерии «мусорщики», такие как B. breve и B. longum subsp. longum , которые могут использовать только небольшую фракцию HMO, а иногда только за счет использования преимуществ других видов, таких как B. bifidum , которые способны к внеклеточному гидролизу более крупных HMO (Bottacini et al., 2017).

Обрезка сердцевины: сиалидазы и фукозидазы

Сиалидазы

Как указано выше, остатки Neu5Ac могут быть добавлены в концевые положения HMO, где их открытое расположение и заряд предотвращают действие нескольких бактериальных гликозидаз.Удаление сиаловой кислоты из HMO и кишечных гликоконъюгатов обнажает гликановую составляющую, которая затем может катаболизироваться (Gyögery et al., 1974). Сиалидазы были идентифицированы в геномах примерно видов Bifidobacterium , таких как B. bifidum , B. breve , B. dentium , B. longum , B. mongoliense и B. scardovii. . Бифидобактериальные сиалидазы (EC 3.2.1.18) принадлежат к семейству гликозилгидролаз 33 (Gh43) согласно классификации CAZy (Lombard et al., 2014).

Активность сиалидазы в бифидобактериях была впервые охарактеризована в B. bifidum , где была описана α-2,3-специфическая активность (Von Nicolai and Zilliken, 1972). В 2011 году было опубликовано клонирование и характеристика сиалидазы SiaBb2 из B. bifidum JCM1254 (Kiyohara et al., 2011). Анализ белковой последовательности выявил N-концевой сигнальный пептид и C-концевую трансмембранную область, что указывает на то, что фермент секретируется и прикреплен к мембране.Анализ его специфичности показал, что он активен в отношении α-2,3 и α-2,6 связей, хотя активность в отношении 6′-сиалиллактозы составляла только 4,45% от активности в отношении 3′-сиалиллактозы (Kiyohara et al., 2011). Клонирование гена siabb2 в B. longum 105-A позволило этому штамму разлагать сиалированные олигосахариды, что позволяет предположить, что SiaBb2 играет важную роль в утилизации сиалированных HMOs B. bifidum (Kiyohara et al., 2011) . Последующие исследования подтвердили внеклеточное расположение SiaBb2 и его роль в ассимиляции сиалилированных HMO в качестве дефекта роста наблюдалась у B.bifidum JCM1254 siabb2 дефектный мутант при выращивании с сиалированными субстратами (Nishiyama et al., 2017). Интересно, что это исследование также показало, что SiaBb2 усиливает адгезию B. bifidum к поверхностям слизистой оболочки за счет специфических взаимодействий с α-2,6-связью сиалилолигосахарида и антигеном группы крови A на углеводах муцина (Nishiyama et al., 2017).

Bifidobacterium longum subsp. infantis ATCC 15697 несет в себе два гена, кодирующих сиалидазу ( nanh2 и nanh3 ).Ген nanh2 расположен в кластере генов, предназначенных для катаболизма сиаловой кислоты, тогда как nanh3 расположен с предполагаемой N -ацетилнейраминатлиазой ( nanA2 ) в кластере HMO размером 43 т.п. Локус nanh2 кодирует белок массой 83 кДа с сиалидазным доменом и лектиновым доменом, подобным конканавалину А, который может облегчить распознавание и связывание субстрата, тогда как Nanh3 представляет собой белок 42 кДа, состоящий из одного сиалидазного домена (Sela et al., 2011). Оба фермента лишены экспортных сигналов, что позволяет предположить, что они расположены внутри клетки. Их биохимические характеристики показали, что оба фермента расщепляют α-2,3- и α-2,6-связанные сиалозиды с предпочтением по связи α-2,6 (Sela et al., 2011). Однако при анализе с очищенной сиалилированной HMOs сиалиллакто- N -тетраозой и дифукозилированным сиалилированным лакто- N -гексаозоподобным олигосахаридом и α-2,3- и α-2,6-связанным дисиалил-лакто- N -тетраоза, Nanh2 не гидролизует ни один из них, тогда как Nanh3 быстро их разрушает (Sela et al., 2011). В соответствии с этим наблюдением, экспрессия Nanh2 не индуцировалась HMOs, тогда как экспрессия Nanh3 индуцировалась (Sela et al., 2011). Авторы исследования предположили, что Nanh2 может быть активен на др. Сиалилированных субстратах (Sela et al., 2011), но до сих пор они не были идентифицированы.

Фукозидазы

α-фукозидазы катализируют высвобождение α-связанных остатков фукозы. Большинство фукозидаз, содержащихся в бифидобактериях, принадлежат к семействам CAZY 29 или 95 (Gh39 и GH95). Первой клонированной и охарактеризованной фукозидазой бифидобактерий был AfcA из B.bifidum , заякоренная внеклеточными клетками α-1,2-специфическая фукозидаза (Katayama et al., 2004). AfcA состоит из 1959 аминокислот, разделенных на три домена: N-концевой домен с неизвестной функцией, каталитический домен и C-концевой бактериальный Ig-подобный домен. AfcA был первым охарактеризованным белком GH95 (Katayama et al., 2004). Ферменты Gh39 и GH95 различаются по механизму действия. Члены Gh39 обладают механизмом двойного смещения, который основан на двух карбоксильных группах. На первой стадии катализа одна из карбоксильных групп действует как обычная кислота, способствуя уходу агликона, тогда как вторая карбоксильная группа атакует аномерный углерод, образуя ковалентный промежуточный гликозил-фермент.На втором этапе первая карбоксильная группа действует как основание, активируя входящую молекулу воды для нуклеофильной атаки на аномерный углерод промежуточного гликозильного фермента (Sulzenbacher et al., 2004). Ферменты GH95 основаны на уникальном инвертирующем механизме, когда молекула воды в активном центре устанавливает водородные связи с двумя остатками Asn, таким образом активируясь для нуклеофильной атаки на атом C1 L -фукозы. С другой стороны, остаток Glu действует как донор протонов для атома O ₂ , способствуя высвобождению продуктов (Katayama et al., 2004; Nagae et al., 2007). Последующие исследования идентифицировали вторую α-фукозидазу в B. bifidum , AfcB, внеклеточном заякоренном в клетке полипептиде из 1493 аминокислот, принадлежащем семейству Gh39 (Ashida et al., 2009). AfcB высвобождает α-1,3- и α-1,4-связанные фукозильные остатки. Вместе оба фермента позволяют B. bifidum удалять все фукозильные остатки в HMO.

Другие штаммы бифидобактерий также кодируют несколько α-фукозидаз (Бунесова и др., 2016; Гарридо и др., 2016). B. longum subsp. infantis ATCC 15697 содержит пять α-фукозидаз: Blon_0248 (Gh39), Blon_0426 (Gh39), Blon_2335 (GH95), Blon_2336 (Gh39) и Blon_0346 (Gh251) (Sela et al., 2012). Последний обладает доменом α-фукозидазы pfam01120 на 5′-конце, средним доменом тримеризации β-галактозидазы (pfam08532), что позволяет предположить, что этот фермент может быть активен как тример, и он сильно отличается от других α-фукозидаз ( Sela et al., 2012). Паралоги Blon_0248 и Blon_0426 идентичны на 95% (Sela et al., 2012). Blon_2335 и Blon_2336 расположены в кластере генов утилизации HMO (Sela et al., 2012). Blon_2336 имеет 33% аминокислотную идентичность с фукозидазным доменом AfcB, хотя у него отсутствуют секреторные сигналы и сигнатуры якорения клеточной оболочки AfcB, что указывает на то, что это внутриклеточный фермент (Sela et al., 2012). Blon_2335 имеет 26% аминокислотную идентичность вдоль своей выравниваемой области с AcfA, хотя имеет более короткую последовательность, которая соответствует исключительно каталитическому домену AfcA GH95 (Sela et al., 2012). Активность B. longum subsp. infantis ATCC 15697 α-фукозидазы охарактеризованы. Blon_0248 и Blon_0426 расщепляли α-1,3-связи. Blon_2335 расщепляет α-1,2-связи, а также проявляет некоторую активность в отношении α-1,3, тогда как Blon_2336 предпочтительно расщепляет α-1,3-связи и в меньшей степени α-1,2-связи. Наконец, Blon_0346 проявлял некоторую активность только в отношении Fucα1-2Gal, тогда как он не проявлял никакой активности в отношении 2′-фукозиллактозы или 3′-фукозиллактозы (Sela et al., 2012).

Разрушение ядра: пути бифидобактерий

Frontiers | Биоактивные молекулы, выделяемые в пище молочнокислыми бактериями: зашифрованные пептиды и биогенные амины

Введение

Здоровье человека является результатом правильного физиологического статуса, часто возникающего в результате взаимного взаимодействия сигналов, полученных от генов (генетика), и информации, генерируемой окружающей средой (эпигенетика). Распознать генные сигналы относительно легко, тогда как стимулы окружающей среды часто бывают множественными, сложными и взаимно взаимодействующими.Температура, pH, окислительно-восстановительный баланс, сон, диета, лекарства и психологический статус могут серьезно повлиять на экспрессию генов, метаболические пути и гомеостаз (Carey, 2012). Однако человеческие гены и окружающая среда — не единственные игроки: микроорганизмы могут участвовать в сложном молекулярном перекрестном диалоге, существующем между внешним миром и «я».

Во-первых, эндогенные микроорганизмы-симбионты, так называемая микробиота, могут модулировать экспрессию генов, вызывать предпочтительное потребление пищи (Aydin, 2007), влиять на pH, окислительно-восстановительный баланс и соотношение провоспалительных и противовоспалительных цитокинов (Belkaid and Hand, 2014).Вкратце, контролируйте мозг, метаболизм, иммунную систему и несколько гомеостатических путей.

Во-вторых, пищевые бактерии и дрожжи могут экзогенно влиять на параметры питания, метаболизм, окислительный статус, иммунитет, артериальное давление, аппетит, поведение, а также контролировать эндогенную микробиоту (Arora et al., 2013), изменяя соотношение сахаролитических и протеолитических видов, модулируя экспрессию генов симбионтов и несколько других функций (O’Flaerty, 2014). Следовательно, вся ферментированная пища, содержащая живые организмы, может способствовать модуляции физиологического баланса хозяина, и это дает возможность обогатить диету новыми биоактивными молекулами, что в конечном итоге приводит к фенотипическим эффектам (снижение аппетита, холестерина и артериального давления, улучшение настроения, антиоксидантная и иммунная защита) на людях (Pessione, 2010).Фактически, все типы модуляции происходят через сложную сеть сигналов, среди которых белковые соединения играют решающую роль.

Микроорганизмы способны синтезировать большое количество метаболитов с оцененными полезными или вредными свойствами для здоровья человека. Среди них большое внимание привлекли азотсодержащие молекулы, такие как аминокислоты, производные аминокислот и олигопептиды, поскольку они могут влиять на физиологию человека разными способами.

В качестве примера недавно сообщалось, что производные аминокислот, такие как селеноцистеины и селенометионины, биосинтезируются в обеих лактобациллах (Lamberti et al., 2011) и дрожжей (Porto et al., 2015). Хотя сеноаминокислоты не являются настоящими «биологически активными соединениями», непосредственно стимулирующими рецепторы на клетках человека, они могут вызывать эффекты, глубоко влияющие на здоровье человека. Биоактивная роль селенофиксирующих микроорганизмов заключается в том, что неорганический селен, полученный из рациона, токсичен (селенат и селенит) или малоактивен (элементарный селен), тогда как фиксированные формы селена (селенометионины и селеноцистеины) являются единственными биодоступными для человека. С другой стороны, только бактерии и дрожжи могут производить селенаминокислоты из неорганического селена.Будучи правильно введенными в селенопротеины (например, глутатионпероксидазу), они могут противодействовать окислительному стрессу. Помимо этой хорошо известной антиоксидантной функции, есть данные, указывающие на то, что селенопротеины могут модулировать иммунную систему (Huang et al., 2012) и активировать анаболические цепи, такие как биосинтез тироидных гормонов (Mullur et al., 2014). Кроме того, эпидемиологические исследования показывают обратную корреляцию между уровнем селена в крови и смертностью от рака, а лабораторные эксперименты показали защитный эффект селена против возникновения и развития рака (Gromadzińska et al., 2008). В исследовании экзопротеома Lactobacillus reuteri было продемонстрировано, что два секретируемых белка (GAPDH и фосфокетолаза) содержат селеноцистеины, открывающие возможность использовать этот штамм для поставки органических биодоступных форм селена (Galano et al., 2013; Mangiapane et al., 2014a, b. ).

Среди производных аминокислот, содержащихся в пище, следует особо упомянуть биогенные амины. Такие соединения, хотя иногда присутствуют в природе (особенно в растительной пище), часто являются результатом бактериальной декарбоксилирующей активности в отношении свободных аминокислот в пище.Биогенные амины могут присутствовать в неферментированных продуктах питания, таких как рыба, из-за бактерий, вызывающих порчу, которые во время разложения белка высвобождают свободные аминокислоты, подвергающиеся декарбоксилированию. E. coli может производить кадаверин из лизина и путресцин из орнитина (Applebaum et al., 1975). Proteus может производить путресцин из орнитина в качестве коммуникационного сигнала (Visick and Fuqua, 2005). Однако даже не испорченная пища, такая как ферментированная пища, может представлять риск накопления биогенных аминов. Хотя закваски, экзогенно добавляемые для проведения контролируемых ферментаций, точно типизированы, чтобы избежать любого риска, автохтонные или загрязняющие молочнокислые бактерии (LAB) могут способствовать высвобождению амина.ЛАБ являются сильными продуцентами аминов, так как они используют этот метаболический путь (в месте дыхания) как для создания протонного градиента и, следовательно, энергии (исчерпывающий обзор см. Pessione et al., 2010), так и для подщелачивания окружающей среды, очень кислой, поскольку их основные продукты ферментации — кислоты (молочная кислота для гомоферментеров LAB и молочная + муравьиная + уксусная кислота в гетероферментерах).

Многие экспериментальные данные демонстрируют, что некоторые штаммы LAB также продуцируют антигипертензивные, антитромботические, снижающие холестерин, хелатирующие металлы, антимикробные, антиоксидантные, иммуномодулирующие, шапероноподобные и опиоидные / опиоидные антагонисты пептиды из пищевых белков ( Pessione, 2012), и они могут модулировать концентрацию опиоидных и каннабиноидных рецепторов в эпителии кишечника (Hayes et al., 2007b). В следующих разделах мы сосредоточимся на некоторых из упомянутых соединений и проиллюстрируем основные эффекты, оказываемые на здоровье человека.

Зашифрованные биоактивные пептиды

Было показано, что несколько биоактивных пептидов, не обладающих активностью при кодировании белков, но приобретающих свои биологические эффекты при протеолитическом высвобождении, обладают способствующими укреплению здоровья свойствами в качестве антимикробных, гипохолестеринемических, опиоидных и опиоидных антагонистов, ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, антитромботических средств. , иммуномодуляторы, цитомодуляторы и антиоксиданты (Hayes et al., 2007b).

Человеческий пул пищеварительных протеаз и пептидаз может высвобождать зашифрованные пищей биоактивные пептиды, которые могут абсорбироваться в кишечнике и затем достигать периферических органов. Однако ферментативная активность LAB в значительной степени способствует их высвобождению либо в пищевую матрицу (стартовые или автохтонные LAB), либо в кишечнике (эндогенная микробиота или пробиотики). LAB — это древние организмы, адаптированные к бескислородной среде, которые никогда не развивали способность к биосинтезу гема и, следовательно, иметь функциональные цитохромы, каталазы и пероксидазы.Они очень чувствительны к кислороду и посвящают большую часть своих генов противодействию кислородному стрессу. Из-за ограниченной длины всего генома биосинтетические способности LAB очень ограничены, особенно в синтезе аминокислот (Pessione, 2012). Таким образом, LAB создали сложную и изощренную протеолитическую систему, позволяющую им получать аминокислоты из белков, присутствующих во внешней среде. Схематическое изображение этой системы, которая включает протеазы, пептидазы и мембранные переносчики, показано на рисунке 1.

РИСУНОК 1. Схематическое изображение протеолитической системы LAB.

Протеолитическая система LAB

Гидролиз внеклеточного белка до различных длинных олигопептидов инициируется протеиназой клеточной оболочки (CEP). Олигопептиды, генерируемые этим первым расщеплением, впоследствии захватываются клетками через специфические транспортные системы , и они подвергаются дальнейшей деградации в более короткие пептиды (биоактивные или возможные предшественники биоактивных соединений) и аминокислоты в цитоплазме (Savijoki et al., 2006). В LAB система переносчиков олигопептидов (Opp) является основным переносчиком, принадлежащим к суперсемейству высококонсервативных переносчиков кассет, связывающих АТФ (Doeven et al., 2005). Система Opp L. lactis транспортирует пептиды по крайней мере до 18 остатков (Savijoki et al., 2006). Следует подчеркнуть, что большинство биоактивных пептидов высвобождается во внешнюю среду только тогда, когда клетки подвергаются автолизу, потому что только изредка более длинные пептиды (происходящие на первой стадии гидролиза) обладают биологической активностью (Meisel and Bockelmann, 1999).Тем не менее, некоторые авторы сообщили, что CEP из Lactobacillus delbrueckii subsp. lactis подходят для выделения как хелатирующих металлы, так и антигипертензивных пептидов непосредственно из казеинов без необходимости предварительного клеточного автолиза. Максимальная активность CEP была немного снижена при добавлении NaCl (1%) и глицерина (5%; Hébert et al., 2008). Однако протеолитические ферменты, выделяемые LAB, оказались очень разными у разных видов и штаммов LAB, что привело к разному пулу биоактивных пептидов (Hébert et al., 1999).

Пищевые матрицы, содержащие зашифрованные пептиды

Протеолитическая система молочнокислых бактерий подходит для производства биоактивных пептидов из нескольких пищевых белков, особенно казеинов, которые составляют основной азотный субстрат, присутствующий в их среде обитания (молоко и производные молока; Clare and Swaisgood, 2000). Казеин состоит из четырех основных белков (соотношение которых составляет примерно 38: 11: 38: 13): альфа s1 казеина, альфа s2 казеина, бета-казеина и k-казеина, различающихся аминокислотной последовательностью, индексом гидропатичности, степенью гликозилирования и фосфорилирования ( Пессион, 2012).Обычно CEP отдают предпочтение гидрофобным казеинам, и Lactococcus CEP подразделяются на несколько типов и подтипов в зависимости от их субстратной специфичности для αS1-, β- и κ-казеинов (Kunji et al., 1996). Гидролиз казеина может приводить к образованию опиоидных / антиопиоидных пептидов, антитромботических и гипотензивных, иммуномодулирующих, связывающих минералы и антимикробных пептидов (Thakur et al., 2012), которые легко обнаруживаются с помощью хроматографических методов после микробного переваривания пищи (Saraswat et al., 2012).

Гидролитическое расщепление белков молочной сыворотки (альфа-лакто-альбумин, бета-лакто-глобулин, лактоферрин и иммуноглобулины) также может генерировать биоактивные молекулы, такие как гипохолестеринемические пептиды, которые могут уменьшать абсорбцию и усиливать выделение холестерина из фекалий. На самом деле белки молочной сыворотки обладают большей холестеринснижающей активностью, чем казеин, в частности бета-лактоглобулин (Nagaoka et al., 2001). Пептиды, выделяемые бета-лактоглобулином, также обладают антиоксидантным действием (Hernández-Ledesma et al., 2005) и иммуномодулирующую (Prioult et al., 2004) активность.

Биоактивные молекулы, особенно пептиды, ингибирующие АПФ, также могут быть обнаружены в зашифрованном виде в белках коровьего мяса, таких как гемоглобин (т.е. геморфины) и сывороточный альбумин (т.е. серорфин), коллаген, эластин, фибриноген (Minkiewicz et al., 2011; Лафарга и др., 2015).

Однако пища растительного происхождения может быть источником биоактивных пептидов. В β-субъединице β-конглицинина сои (Kaneko et al., 2010) и в большой субъединице шпината rubisco оба антигипертензивные (Yang Y.et al., 2003) и опиоидные пептиды (например, сойморфины-5, -6 и -7 и рубисколин-5 и -6, соответственно), проявляющие анксиолитические эффекты, действие по контролю приема пищи и улучшение памяти. (Yang et al., 2001; Yang S. et al., 2003; Hirata et al., 2007).

Особо следует упомянуть глютен: опиоидные пептиды (например, экзорфины глютена A4, A5, B4, B5 и C) были обнаружены и охарактеризованы в глютене пшеницы с 1992 г. (Fukudome and Yoshikawa, 1992). Некоторые из этих пептидов обладают обезболивающим действием на ЦНС (Takahashi et al., 2000), но некоторые из них также могут действовать на опиоидные рецепторы, расположенные за пределами гематоэнцефалического барьера, вызывая секрецию пролактина (Fanciulli et al., 2005). Как антигипертензивные (Rizzello et al., 2008), так и антиоксидантные (Coda et al., 2012) пептиды являются результатом активности LAB на пшенице и других злаках. Как правило, высокое содержание пролина в альфа-глиадинах глютена предотвращает гидролиз ферментами желудочно-кишечного тракта, тогда как LAB обладают системами пролинспецифических пептидаз. В качестве альтернативы деградация пептидов достигается за счет комбинированного действия пептидазы из разных штаммов LAB, одновременно присутствующих в ферментированной пище (Gerez et al., 2008).

На сегодняшний день штаммы LAB, способные выделять биоактивные пептиды из пищевых белков, особенно в отношении казеинов молока, включают L. helveticus CP790, L. rhamnosus GG, L. bulgaricus SS1 и L. lactis . subsp. cremoris FT4 (Gobbetti et al., 2002). Гидролитическая способность связана как с белковым субстратом, то есть с его аминокислотной последовательностью, так и с панелью протеолитических ферментов каждого штамма микробов (Griffiths and Tellez, 2013).Можно увеличить (в 100 раз) протеолитический потенциал LAB, выращивая их в молоке (Wakai and Yamamoto, 2012). Фактически было продемонстрировано, что богатые пептидами среды, такие как MRS, поставляющие готовый к употреблению источник азота, неблагоприятны для индукции большинства протеолитических ферментов, например, кодируемых Pep N и PepX (Smeianov et al., 2007). С другой стороны, CEP могут гидролизовать казеины только после роста на обезжиренном молоке, но не после предварительного культивирования MRS (Jensen et al., 2009). Как правило, геном лактобацилл кодирует большее количество протеаз, пептидаз, аминокислотных пермеаз и транспортных систем Opp, чем лактококки (Klaenhammer et al., 2005). Однако необходимы дополнительные исследования большего количества видов и штаммов, чтобы установить истинный потенциал каждого штамма.

Наконец, стоит учесть, что большая часть информации о протеолитической системе LAB относится к изолированной микрофлоре пищевого матрикса и ее действию на казеин коровьего молока (Korhonen and Pihlanto, 2003). Однако эндогенные, пробиотические или полученные из пищи LAB могут также продуцировать биоактивные пептиды из различных пулов белков, присутствующих в кишечнике хозяина, что открывает интересные перспективы для улучшения здоровья человека (Sharon et al., 2014). В следующих параграфах описаны наиболее известные биоактивные молекулы, полученные из протеаз и пептидаз LAB.

Противомикробные пептиды

Протеолитическая активность молочнокислых бактерий в отношении казеинов приводит к появлению небольших пептидов, проявляющих антимикробную (как бактерицидную, так и бактериостатическую) активность. Гидролиз альфа s1-казеина и K-казеина приводит к образованию израцидина и k-казецидина, соответственно (McCann et al., 2006). Оба пептида проявляют ингибирующее действие на S.aureus (Meisel, Bockelmann, 1999; Атанасова и др., 2014). К-казеин также может образовывать каппацин, длинный биоактивный пептид, активный против Streptococcus mutans . Этот пептид, хотя и является производным К-казеина, фосфорилируется, но не гликозилируется, и демонстрирует способность предотвращать бактериальную адгезию к слизистой оболочке десен и связывать энтеротоксины (Malkoski et al., 2001). Фрагмент казеина 165-203 альфа-s-2, называемый казоцидин-I, может ингибировать как S. carnosus , так и E.coli (Zucht et al., 1995). Lactobacillus helveticus может гидролизовать бета-казеин с помощью протеиназы PR4, расшифровывая антимикробный пептид, активный в отношении нескольких штаммов грамположительных бактерий (включая S. aureus и Listeria innocua ), а также против грамотрицательных патогенов, таких как как E. coli, Salmonella, Yersinia (Minervini et al., 2003). Гомологические исследования показали, что этот пептид имеет такую ​​же длину, что и израцидин, но имеет более сильную гидрофобную природу (отсутствие положительных зарядов), что позволяет лучше воздействовать на грамотрицательные бактерии.Кроме того, он несет некоторые остатки пролина рядом с С-концом, которые могут продлевать период его полужизни, делая эту молекулу более устойчивой к пептидолитическому действию (Gobbetti et al., 2004). Критический вопрос, касающийся этого пептида, заключается в том, что он был расшифрован из грудного молока, но не из других казеинов, присутствующих в пище (корова, буйвол, коза, корабль).

Различные пептиды, продуцируемые из казеинов разными видами Lactobacillus ( L. acidophilus, L. helveticus, L. plantarum и L.rhamnosus ) и Lactococcus lactis активны в отношении грамотрицательных палочек, таких как Enterobacter sakazakii (Hayes et al., 2006). Интересный антимикробный пептид под названием лактоферрицин B, обладающий широким спектром действия, включая грамотрицательные и грамположительные бактерии, дрожжи и мицелиальные грибы, был описан как результат гидролитического действия на бычий лактоферрин (Dionysius and Milne, 1997; Kitts and Weiler, 2003). Этот катионный пептид изменяет проницаемость мембраны с последующим рассеянием протонного градиента и, следовательно, обладает бактерицидным действием (FitzGerald and Murray, 2006).Он был клонирован и экспрессирован в E. coli , проявляя активность против Klebsiella pneumoniae, Streptococcus Mutans и S. aureus (Luo et al., 2007). Лактоферрицин B особенно активен в отношении энтерогеморрагического штамма E. coli 0157h: 7 (Muro-Urista et al., 2011) и доказал свою активность также в отношении LAB, вызывающих порчу вина, таких как Oenococcus oeni, Pediococcus damnosus и Lactobacillus brevis (Enrique et al., 2009). Трудно установить реальный потенциал LAB в гидролизе лактоферрина.Некоторые эксперименты проводились с использованием как ферментов микробного происхождения, так и ферментации протеолитическими заквасочными культурами (Sharma et al., 2011), однако истинный потенциал каждого штамма должен быть экспериментально доказан, поскольку между штаммами наблюдалась большая вариабельность (Korhonen, 2009 г.). Совсем недавно была протестирована протеолитическая активность различных штаммов LAB в отношении бета-казеина и бета-лактоглобулина козьего молока. Lactococcus lactis l598, Lactobacillus lactis 1043, Streptococcus thermophilus t3D1, Dt1 и Lb.delbrueckii subsp. bulgaricus b38, b122 и b24 выявили значительный потенциал в производстве антимикробных пептидов, ингибирующих S. aureus, L. monocytogenes, Listeria innocua, Enterobacter aerogenes и Salmonella enteritidis (Atanasova et al., 2014).

Что касается механизма действия таких антибактериальных соединений, было предложено несколько моделей. Будучи амфипатическими молекулами, несущими гидрофобную составляющую и сильно положительно заряженный домен, эти пептиды могут сначала связываться с тейхоевыми кислотами у грамположительных или с ЛПС у грамотрицательных бактерий (Vorland, 1999), а затем взаимодействовать с отрицательно заряженными бактериальными бактериями. мембраны.Большинство из них действуют как молекулы, нарушающие протонный градиент (вызывая деполяризацию мембраны, как полимиксин B и колистин; Lohner and Blondelle, 2005), однако некоторые авторы предполагают, что также удаление / хелатирование мембраносвязанного железа может влиять на жизнеспособность бактерий (Sharma et al. ., 2011). Что касается пептидов, полученных из лактоферрина, то давно установлено (Bellamy et al., 1992), что домены лактоферрина, участвующие в антибактериальной активности, отличаются от доменов, участвующих в связывании железа.Сообщалось также о сложном механизме, включая ингибирование синтеза макромолекул (Ulvatne et al., 2004), а также о синергическом действии с соединениями врожденного иммунитета хозяина (Brogden, 2005).

Эти противомикробные соединения ценятся в пищевой промышленности (особенно в молочной) как натуральные консерванты, предотвращающие нежелательное загрязнение. Это позволяет снизить количество сахара и соли, что дает отличные преимущества для диабетиков, страдающих ожирением и гипертониками. Кроме того, их стабильность в крови и сыворотке делает их многообещающими агентами инфекционного контроля.Некоторые из них также являются хорошими кандидатами для тестирования на их противовирусный потенциал. Bojsen et al. (2007) сообщили о противовирусном эффекте бычьих сывороточных белков, тогда как Civra et al. (2015) совсем недавно идентифицировали из ослиного молока лактадгерин — пептид, проявляющий анти-ротавирусную активность. Действительная роль протеолиза LAB в расшифровке противовирусного потенциала еще далеко не выяснена. Обзор антибактериальных пептидов представлен в таблице 1.

ТАБЛИЦА 1. Основные антибактериальные пептиды из LAB.

Пептиды, связывающиеся с металлами

Некоторые штаммы LAB переваривают казеин, высвобождая фосфопептиды казеина (CPP), фосфорилированные по остаткам Ser. CPP обладают сильным анионным характером и, следовательно, очень устойчивы к дальнейшей протеолитической деградации (Sharma et al., 2011). Они были идентифицированы во время созревания сыра из-за активности микробной протеазы (Singh et al., 1997). Типичным кластером является Ser (P) -Ser (P) Ser (P) -Glu-Glu, но они могут также содержать фосфорилат

Ксилоолигосахарид увеличивает количество бифидобактерий, но не лактобактерий, в микробиоте кишечника человека

DOI: 10.1039 / C3FO60348B
(Бумага)
Food Funct., 2014, 5 , 436-445

Поступила
21 августа 2013 г.
, Принято 11 января 2014 г.

Впервые опубликовано 29 января 2014 г.

Это исследование проводилось для определения толерантности и влияния пребиотика ксилоолигосахарида (XOS) на состав микробиоты толстой кишки человека, pH и короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) чтобы определить, можно ли добиться значительных изменений микробиоты без побочных эффектов.Здоровые взрослые субъекты (n = 32) были включены в двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Субъекты получали 1,4 г XOS, 2,8 г XOS или плацебо в суточных дозах. Исследование состояло из 2-недельной вводной, 8-недельной интервенции и 2-недельной фазы вымывания. Образцы стула были собраны на исходном уровне, через 4 и 8 недель вмешательства и через 2 недели после прекращения вмешательства. Образцы подвергали культивированию, пиросеквенированию ДНК сообщества, анализу pH и SCFA. Переносимость оценивалась по ежедневным таблицам симптомов.XOS переносился без значительных побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта. Количество бифидобактерий увеличилось в обеих группах XOS по сравнению с участниками плацебо, группа 2,8 г в день показала значительно больший рост, чем группа 1,4 г в день. Общее количество анаэробов и количество Bacteroides fragilis в группе были значительно выше в группе 2,8 г в день XOS. Не было значительных различий в количестве Lactobacillus, Enterobacteriaceae и Clostridium между тремя группами. Вмешательство XOS не оказало значительного влияния на pH стула, SCFA или молочную кислоту.Пиросеквенирование не показало заметных сдвигов в бактериальном разнообразии. Добавки XOS могут быть полезны для микробиоты желудочно-кишечного тракта, и 2,8 г в день могут быть более эффективными, чем 1,4 г в день. Необходимая низкая доза и отсутствие побочных эффектов со стороны желудочно-кишечного тракта делают возможным использование XOS в качестве пищевой добавки.

Введение

Микробиота желудочно-кишечного тракта важна для здоровья желудочно-кишечного тракта и общего состояния человека. Добавление пребиотика в рацион может увеличить количество полезных кишечных бактерий, что принесет пользу здоровью в целом.Эти преимущества включают улучшенное пищеварение и функцию кишечника, потенциальную защиту от рака толстой кишки, ¹ уменьшение симптомов синдрома раздраженного кишечника, ² иммунную регуляцию, ³ и возможное лечение ожирения. ⁴ Пребиотики не всасываются и не перевариваются людьми, но могут оказывать значительное влияние на микробиоту кишечника человека, которая их переваривает, способствуя размножению одних видов по сравнению с другими. Исследования микробиоты кишечника показали, что соотношение Firmicutes / Bacteroidetes (F / B) различается у людей с ожирением и худых, в основном из-за уменьшения доли Bacteroidetes у субъектов с ожирением, что позволяет предположить, что регулирование численности определенных бактериальных сообществ может быть полезным для лечение ожирения. ^5,6 Подобные изменения в соотношении F / B были продемонстрированы у мышей с различной генетической предрасположенностью к увеличению веса на диете с высоким содержанием жиров и сахарозы. ⁷ Недавние исследования на людях связали увеличение количества Lactobacillus ^8,9 и уменьшение количества Bifidobacterium с ожирением. ^10–12 Лактобациллы могут способствовать ожирению, поскольку они влияют на конверсию пищи и прибавку в весе, что было продемонстрировано на сельскохозяйственных животных. ¹³

При сравнении пребиотиков Bifidobacterium spp.предпочтение ксилоолигосахаридов (XOS), раффинозы и фруктоолигосахаридов (FOS) по сравнению с гексозами (такими как глюкоза) в экспериментах по выращиванию in vitro. ¹⁴ Rycroft et al. также оценили ферментативные свойства некоторых пребиотиков in vitro и обнаружили, что XOS и лактулоза вызывают наибольшее увеличение бифидобактерий, тогда как FOS способствует росту лактобацилл. ¹⁵ Исследования на людях и животных демонстрируют, что XOS является эффективным пребиотиком, который может изменять микробиоту на уровне всего 1.4 г в день для взрослых, ¹⁶ , что намного ниже уровней, требуемых для ФОС (≥10 г в день) ¹⁷ или галактоолигосахаридов (GOS, ≥10 г в день). ¹⁸ Мы пришли к выводу, что при таких более низких дозах побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта при применении XOS могут быть менее распространенными.

Ксилоолигосахариды представляют собой олигомеры нетрадиционных сахаров, образованных звеньями ксилозы, которые не калорийны и не усваиваются человеком. Они содержатся во фруктах, овощах, молоке и меде. Производство XOS для потребления человеком происходит путем промышленного производства лигноцеллюлозных материалов (ЛКМ), полученных из различных лесных остатков (древесина эвкалипта) или агропромышленных предприятий (кукурузный початок, миндаль, оливковое масло, рисовая шелуха, овес, ячмень). ^19–21 Целью настоящего исследования было определение влияния XOS на состав микробиоты толстой кишки человека, pH, фекальные короткоцепочечные жирные кислоты (SCFA) и молочную кислоту, а также определение толерантности XOS у здоровых взрослых предметы.

Материалы и методы

Субъектов

Дизайн двойного слепого рандомизированного плацебо-контролируемого исследования был проведен с 32 субъектами, которые были отобраны на основе критериев включения и исключения.Исследуемая популяция состояла из 21 здоровой взрослой женщины в возрасте от 21 до 49 лет (средний возраст 33,6 года, средний ИМТ 24,1) и 11 здоровых взрослых мужчин в возрасте от 23 до 34 лет (средний возраст 30,1 года, средний ИМТ 25,6). . Субъекты, которые курили сигареты в течение последних 5 лет, имели в анамнезе нарушения свертываемости крови, воспалительные заболевания кишечника (болезнь Крона / язвенный колит), синдром раздраженного кишечника, желудочно-кишечные операции в течение последних 2 лет, диабет, сердечно-сосудистые заболевания, гипертензию, регулярный прием нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП), стероиды или другие противовоспалительные препараты, использование антибиотиков (кроме местных) в течение последних 2 месяцев и текущее использование пищевых добавок, включая пробиотики и пребиотики, были исключены.

Протокол исследования

Субъекты были случайным образом распределены для приема ежедневных капсульных добавок, содержащих 1,4 г XOS, 2,8 г XOS или плацебо. Добавки XOS и плацебо были предоставлены компанией Life Bridge, International (Риверсайд, Калифорния). XOS был произведен компанией Shandong Longlive Bio-Technology Co., Ltd., Китай. Каждая капсула с добавкой XOS на 1,4 г содержала белое или не совсем белое кристаллическое вещество (175 мг XOS), а капсула с добавкой XOS 2,8 г содержало белое или не совсем белое кристаллическое вещество (350 мг XOS).Капсулы плацебо были идентичны капсулам XOS и содержали мальтодекстрин. Добавки хранили (при комнатной температуре) в Центре питания человека Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Исследование состояло из трех фаз: 2-недельная вводная фаза, 8-недельная фаза вмешательства и 2-недельная фаза вымывания. В течение 2-недельной вводной фазы всем испытуемым было предложено соблюдать обычную диету, но ограничить потребление продуктов, содержащих высокие уровни XOS или других олигосахаридов (соя, лук, спаржа, пшеница, рожь, тритикале и цикорий) и ферментированных молочных продуктов. продукты, содержащие жизнеспособные бифидобактерии или лактобациллы.Все участники были проинструктированы соблюдать эти диетические рекомендации в течение 8-недельной фазы вмешательства и 2-недельной фазы вымывания. 24-часовой отзыв о питании был выполнен на исходном уровне (т.е. в конце 2-недельной вводной фазы на 0-й неделе), на 4-й, 8-й и 10-й неделе (т.е. в конце 2-недельной фазы вымывания). для расчета общего потребления энергии и количества углеводов, клетчатки, жиров и белков. Это диетическое исследование также использовалось для оценки соблюдения диеты субъектами. Переносимость оценивалась с помощью ежедневного графика, где симптомы (избыток газов, урчание в животе, вздутие живота, боль в животе) оценивались от 0 (нет симптомов) до 3 (тяжелые симптомы).Также отмечались частота и консистенция стула при диарее, определяемой как один или несколько жидких стула или более 3 стула в день.

Сбор и обработка стула

Всего у каждого субъекта было собрано четыре стула: на исходном уровне, через 4 недели и через 8 недель вмешательства с помощью XOS или плацебо и через 2 недели после прекращения вмешательства XOS или плацебо (неделя 10). Каждый раз брали образец стула целиком. Образец помещали в большой пакет для замораживания с замком-молнией, и весь воздух был вытеснен из мешка, когда застежка-молния закрывалась.Образец был доставлен на льду в Центр питания человека Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе в течение 24 часов после сбора, где его немедленно хранили при -20 ° C. В лаборатории VA Medical Center образцы были взвешены и помещены в анаэробную камеру для обработки. Приблизительно 1 г стула взвешивали и сушили в вакуумном сушильном шкафу (15 дюймов рт. Ст.) При 80 ° C в течение 48 часов, затем снова взвешивали для определения содержания влаги, чтобы все подсчеты могли быть скорректированы на сухой вес. Образцы стула разбавляли предварительно восстановленным физиологическим раствором с фосфатным буфером (PBS) в соответствующих количествах, чтобы обеспечить перемешивание, а затем гомогенизировали в смесителе Waring.

Пиросеквенирование

ДНК экстрагировали из 200 мкг гомогената стула с использованием коммерческой системы экстракции QIAamp® Stool DNA Extraction Kit (Qiagen, Валенсия, Калифорния) и отправляли доктору Дауду в лабораторию молекулярных исследований MR ДНК для пиросеквенирования. Качество образцов ДНК подтверждалось с помощью системы Bio-Rad Experion (Bio-Rad Laboratories, Калифорния, США). Пиросеквенирование FLX-титанового ампликона с бактериальной меткой (bTEFAP) проводили, как описано ранее. ^22–24 В этом подходе используются реактивы и процедуры серии GS FLX Titanium (454 Life Sciences, Коннектикут, США) и одностадийная ПЦР, смесь высокоточных taq-полимераз Hot Start и Hot Start, а также ампликоны, происходящие из области 27F пронумерованы по отношению к рРНК E. coli. Статистический анализ проводился с использованием различных компьютерных пакетов, включая XLstat, NCSS 2007, «R» и NCSS 2010. Анализ альфа-разнообразия проводился, как описано ранее. ^22–24 Анализ бета-разнообразия был выполнен путем создания отдельных филогенетических деревьев, без учета таксономии, для каждого образца, а затем статистической оценки каждого дерева среди каждого образца.Затем был проведен анализ основных координат, чтобы обеспечить визуализацию 10 отдельных итерационных сравнений с складным ножом. Затем многомерное пространство было описано в трех основных векторах.

pH стула и SCFA

1 г стула использовали для разведения 1: 5 в стерильной дистиллированной воде. PH измеряли с помощью pH-метра (Corning). Затем проводили газожидкостную хроматографию (ГЖХ) для анализа короткоцепочечных летучих и нелетучих жирных кислот, как описано ранее. ^25–27 Общее количество SCFA выражалось в микромолях на грамм сухого стула.

Микробиология стула

Образцы культивировали на общую бактериальную флору и регистрировали общий анаэробный и аэробный подсчет. Селективные и дифференциальные среды использовали, как указано, для выращивания и подсчета Enterobacteriaceae, группы Bacteroides fragilis, Clostridium, Bifidobacterium и Lactobacillus. Аликвоты гомогенизированных образцов разводили соответствующим образом предварительно восстановленным PBS и высевали (100 мкл на чашку) на кровяной агар Brucella (BD BBL, Sparks, MD) для общего анаэробного подсчета, триптиказо-соевый кровяной агар (TSA, BD BBL) для общего аэробный подсчет, агар Bacteroides-желчь-эскулин (BBE; BD BBL) для подсчета группы Bacteroides fragilis и чашки с агаром MacConkey (BD BBL) для подсчета Enterobacteriaceae.Среда для Bifidobacterium состояла из 42,5 г агаровой основы Columbia (BD BBL), 5 г глюкозы, 0,4 г цистеина, 0,01 г рибофлавина и 0,8 мл пропионовой кислоты в 1 литре dH ₂ O. Среда Lactobacillus состояла из 84 г. LBS-агар (BD BBL) и 1,32 мл ледяной уксусной кислоты в 1 литре dH ₂ O. Для селективного выделения Clostridium разбавленные аликвоты образцов стула инкубировали в 50% этаноле в течение 30 минут, а затем высевали на Чашки с агаром с бруцеллой.Чашки с агаром с Brucella для общего анаэробного подсчета и чашки со средой Bifidobacterium и Lactobacillus инкубировали в анаэробных условиях при 37 ° C в течение 7 дней; Чашки BBE и Brucella для обогащения Clostridium инкубировали в анаэробных условиях при 37 ° C в течение 5 дней. Анаэробные условия состояли из газовой смеси, состоящей из 5% CO ₂ , 5% H ₂ и 90% N ₂ ; остаточный кислород удаляли палладиевыми катализаторами.Чашки с кровяным агаром TSA инкубировали в атмосфере 10% CO ₂ в течение 72 часов и чашки с агаром MacConkey в аэробных условиях при 37 ° C в течение 24 часов. Подсчитывали характерные типы колоний на различных селективных средах, и количество приводили к сухому весу стула. Идентичность всех типов колоний на селективных средах для Lactobacillus и Bifidobacterium была подтверждена до видового уровня секвенированием гена 16S рРНК. Подробные сведения о методах культивирования описаны в руководстве Wadsworth-KTL по анаэробной бактериологии. ²⁵

Секвенирование гена 16S рРНК

Геномную ДНК экстрагировали и очищали из бактериальных клеток с использованием набора QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen). Фрагменты гена 16S рРНК амплифицировали с использованием универсальных праймеров 8UA и 907B, как описано ранее. ²⁸ Очищенные продукты ПЦР секвенировали непосредственно с помощью набора для секвенирования Biotech Diagnostic Big Dye (Biotech Diagnostics, CA) на секвенаторе ABI 3130 Avant (Applied Biosystems, Foster City, CA). Данные секвенирования анализировали путем сравнения консенсусных последовательностей с последовательностями GenBank с использованием Ribosomal Database Project (RDP-II) (Университет штата Мичиган, Ист-Лансинг), ²⁹ и Basic Local Alignment Search Tool (BLAST). ³⁰ Анализ изолятов проводился путем сравнения с последовательностями типовых штаммов, полученных из GenBank, с помощью программы Clustal W. ³¹

Этика

Исследование было проведено в соответствии с руководящими принципами Управления по защите субъектов исследования Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Институционального наблюдательного совета Центра здоровья VA Greater LA. Все субъекты предоставили письменное информированное согласие до начала исследования.

Статистика

Эффект лечения для всех переменных определяли путем сравнения средних изменений относительно исходного уровня по группам доз и внутри групп во времени с использованием модели дисперсионного анализа (время × доза) с повторными измерениями (ANOVA). Для анализа пиросеквенирования использовали метод Крускала-Уоллиса с множественными попарными сравнениями с использованием процедуры Стила-Дуасса-Кричлоу-Флигнера и двустороннего теста для оценки различий между каждой исследуемой группой. Также были выполнены повторные измерения ANOVA, и для переменных, которые не следовали нормальному распределению (много нулей), были зарегистрированы медианы и сравнивались с использованием критерия Краскела – Уоллиса (сумма рангов Вилкоксона).Значимость любого анализа была определена как p ≤ 0,05.

Результаты

Субъектов

В исследование были включены 32 человека. Один субъект из группы плацебо и один из группы низких доз выбыли из исследования из-за неспецифических желудочно-кишечных жалоб. Один субъект из группы плацебо, два субъекта из группы с высокой дозой и два субъекта из группы с низкой дозой были исключены из анализов из-за ухудшения качества образцов.Анализ был выполнен на 100 образцах, состоящих из 7 групп с высокой дозой, 9 групп с низкой дозой и 9 субъектов группы плацебо.

Микробиология стула

Секвенирование гена 16S рРНК показало, что Bifidobacterium longum была наиболее часто выделяемой Bifidobacterium sp. (обнаружены в 81% образцов), за которыми следуют Bifidobacterium pseudocatenulatum / catenulatum (45%), Bifidobacterium bifidum (29%) и Bifidobacterium adolescentis (28%). Были идентифицированы различные виды Lactobacillus, чаще всего Lactobacillus casei / paracasei (29%), Lactobacillus gasseri (22%) и Lactobacillus acidophilus (15%) (Таблица 1).Средние значения (КОЕ, г ⁻¹ сухой вес стула), стандартные отклонения и значения p (для сравнения с исходным уровнем) различных групп бактерий представлены в таблице 2. В таблице 3 представлены значения p для среднее изменение количества по сравнению с исходными значениями при сравнении трех исследуемых групп друг с другом на 4, 8 и 10 неделях. Количество Bifidobacterium у субъектов после применения высокой дозы (2,8 г в день) XOS было значительно выше, чем значения при исходный уровень на 4, 8 и 10 неделях (Таблица 2).Аналогичным образом, увеличение количества Bifidobacterium было значительно выше в группе XOS с высокой дозой через 4 недели по сравнению с группой XOS с низкой дозой (1,4 г в день) (Таблица 3). В группе с низкой дозой XOS количество Bifidobacterium было значительно выше, чем в группе плацебо, через 8 и 10 недель (таблица 3). Общее количество анаэробной флоры субъектов после вмешательства с высокой дозой XOS было значительно выше, чем исходное значение через 4 и 8 недель (таблица 2). Средние изменения общего количества анаэробной флоры были значительно выше в группе с высокой дозой XOS через 4, 8 и 10 недель по сравнению с группой плацебо (таблица 3).Количество субъектов в группе B. fragilis после вмешательства с высокой дозой XOS было значительно выше по сравнению с исходным уровнем на 4, 8 и 10 неделях (таблица 2), а средние изменения были значительно выше в группе с высокой дозой XOS по сравнению с группой с низкой дозой и плацебо. группы на 4, 8 и 10 неделях (Таблица 3). Не было значительных различий в количестве Lactobacillus и Clostridium между тремя исследуемыми группами, тогда как количество Enterobacteriaceae было значительно ниже на 10 неделе в группе плацебо (таблицы 2 и 3).

Таблица 1 Идентичность 16S рДНК видов Bifidobacterium и Lactobacillus: процент образцов, являющихся носителями данного вида

Таблица 2 Log ₁₀ Сравнение средних значений шкалы бактериальных количеств (КОЕ г ^-1 )