Prebiotik

посебна врста несварљивих влакана

Prebiotici su posebna vrsta nesvarljivih vlakana i drugih supstanci koje obezbeđuju odgovarajuće okruženje u crevima za rast bakterija crevne flore.[1]

Krtola artičoke iz koje se dobija inulin

Definicije — probiotik i sinbiotik

uredi

Probiotici su živi mikroorganizmi odnosno mikrobni sastojci hrane koji se konzumiraju u odgovarajućem broju i čija prisutnost u čovekovom organizmu blagotvorno deluje na održanje zdravlja.[2]

Sinbiotici su kombinacija probiotika i prebiotika, u kome probiotici i prebiotici deluju sinergistički (pojačavaju efekat).[3]

Istorija

uredi

Koncept prebiotika datira iz 1980-ih , vremena kada su identifikovana dijetalna vlakna sastavljena od ugljenih hidrata koje ljudi ne mogu da svare, kao što su rezistentni skrob, neskrobni polisaharidi (celuloza, hemiceluloza, pektini, gume i sluz) i olidesaharidi i saharidi kao što su fruktooligosaharidi (podgrupa inulina sa stepenom polimerizacije manjim od deset)​, galaktooligosaharidi ( sa stepenom polimerizacije između dva i osam) i ksilooligosaharidi (sa stepenom polimerizacije između dva i deset) koje podstiču razvoj određenih bakterija u crevnom traktu.[4][5]

Opšte informacije

uredi
 
Krtola Yacon-a koja se tradicionalno gaji na Bliskom istoku, Srednjim Andima u Kolumbiji i u Argentini. Osim što spada u funkcionalna hrana, koristi se u lečenju visokog holesterola i dijabetesa, jer tuberkule sadrže mnogo fruktana, uglavnom inulina i frukto-ligosaharida (FOS), jedinjenja otpornih na želudačne sokove i koji prolaze kroz digestivni trakt bez metaboliše, obezbeđujući manje kalorija i obavljajući slične funkcije kao hrana koja sadrži dijetalna vlakna. Može se smatrati i probiotičkom hranom.

Prebiotici nisu živi organizmi već supstance koje ljudsko telo ne razgrađuje. Njihovo raspadanje počinje tek u debelom crevu pod uticajem bakterija. Njihovi proizvodi razgradnje uništavaju patogene organizme i stimulišu rast normalne crevne flore.[6]

Najpoznatiji prebiotik je inulin,[7] polisaharid koji se sastoji od D-fruktoze i male količine (2—3%) D-glukoze. Inulin stimuliše rast bakterija mlečno-kiselinskog vrenja (probiotika).

Ako se pretrera sa unosom proizvoda koje sadrže inulin može doći do naduvavanja i nadimanja. Zbog nemogućnost varenja inulina u želucu i tankom crevu, njegovo dejstvo na nivo šećera u krvi je minimalno, jer se ne razlaže na monosaharide, pa ga mogu koristiti oboleli od šećerne bolesti.

Inulin u organizmu poboljšava apsorpciju kalcijuma.

Funkcija

uredi

Većina istraživanja o prebioticima fokusirala se na efekte koje prebiotici daju na bifidobakterije (koje su osetljive na efekte najčešće korišćenih antiseptika i dezinfekcionih sredstava) i laktobacile.[8][9][10] Ove bakterije su istaknute kao ključni prebiotici i korisne bakterije u crevima jer mogu imati nekoliko korisnih efekata na domaćina u smislu poboljšanja varenja (uključujući, ali ne ograničavajući se na poboljšanje apsorpcije minerala)[11] i efikasnost i intrinzičnu snagu imunoskog sistema.[12]

 
Južnoameričko povrće koje se uzgaja zbog svojih ogromnih krtola nalik dalijama, koji se mogu jesti kao vodeni kesteni ili zgnječiti i redukovati da bi se napravila zamena za javorov sirup bez kalorija.

Pokazalo se da i bifidobakterije i laktobacili imaju različite prebiotske specifičnosti i da selektivno fermentišu prebiotska vlakna na osnovu enzima karakterističnih za populaciju ovih bakterija.[13] Tako, laktobacili preferiraju inulin i fruktooligosaharide,[14] dok bifidobakterije pokazuju specifičnost za inulin, fruktooligosaharide, ksilooligosaharide i galaktooligosaharide.[13]

Proizvod koji stimuliše bifidobakterije je opisan kao bifidogeni faktor, koncept koji se preklapa, ali nije identičan sa prebiotikom. Studije su takođe pokazale da prebiotici, osim što stimulišu rast korisnih crevnih bakterija, takođe mogu da inhibiraju rast štetnih i potencijalno patogenih mikroba u crevima,[8][15] kao što je npr. klostridija.[8]

Mehanizam dejstva

uredi

Fermentacija je glavni mehanizam delovanja za koju prebiotici koriste korisne bakterije u debelom crevu.[8][16][17] I bifidobakterije i laktobacilus su bakterijske populacije koje koriste saharolitički metabolizam da razbiju supstrate.[8]

Bifidobakterijski genom sadrži mnoge gene koji kodiraju enzime koji modifikuju ugljene hidrate, kao i gene koji kodiraju proteine za unos ugljenih hidrata.[16] Prisustvo ovih gena ukazuje na to da bifidobakterije sadrže specifične metaboličke puteve specijalizovane za fermentaciju i metabolizam oligosaharida biljnog porekla, ili prebiotika.[16] Ovi putevi u bifidobakterijama na kraju proizvode kratkolančane masne kiseline,[8][16][17] koje imaju različite fiziološke uloge u funkcijama tela.[9][18]

Metagenomski, metabolomski, glikomični i drugi omički pristupi i napredak u analitičkoj hemiji, kao i kliničke studije na ljudima verovatno će pružiti nove uvide u mehanizme pomoću kojih prebiotici funkcionišu in vivo.[19] Čak i ako bi se mogla postići konsenzus definicija, ona bi morala biti dovoljno fleksibilna da bi se prilagodila neizbežnim novim otkrićima u biologiji creva. U suprotnom, nauka o efektima prebiotika na mikrobiotu i zdravlje domaćina može jednostavno nadmašiti definiciju. Na kraju krajeva, za naučnike i nenaučnike, kao i za industriju i regulatore, neophodno je rešavanje definicije prebiotika kako bi se omogućila nastavak upotrebe termina.

Izvori

uredi
  1. ^ Gibson, G. R.; Roberfroid, M. B. (1995). „Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics”. J Nutr. 125 (6): 1401—1412. PMID 7782892. doi:10.1093/jn/125.6.1401. .
  2. ^ Spence, J. T. (2006): Challenges related to the composition of functional foods, Journal of Food Composition and Analysis, 19 (S4–S6)
  3. ^ Rastall, R. A.; Maitin, V. (2002). „Prebiotics and synbiotics: towards the next generation”. Curr Opin Biotechnol. 13 (5): 490—496. PMID 12459343. doi:10.1016/S0958-1669(02)00365-8. 
  4. ^ Tsai, Yu-Ling; Lin, Tzu-Lung; Chang, Chih-Jung; Wu, Tsung-Ru; Lai, Wei-Fan; Lu, Chia-Chen; Lai, Hsin-Chih (2019). „Probiotics, prebiotics and amelioration of diseases”. Journal of Biomedical Science. 26 (1): 3. PMC 6320572 . PMID 30609922. doi:10.1186/s12929-018-0493-6 . 
  5. ^ Dieterich, Walburga; Schink, Monic; Zopf, Yurdagül (2018). „Microbiota in the Gastrointestinal Tract”. Medical Sciences. 6 (4): 116. doi:10.3390/medsci6040116 . 
  6. ^ „Probiotik, prebiotik, simbiotik...”. Galen Pharm Apoteke (na jeziku: srpski). 2015-02-27. Pristupljeno 2021-12-09. 
  7. ^ GIBSON, G. R.. Dietary modulation of the human gum microflora using the prebiotcs oligofrutose and inulin. The Jornal of Nutrition, [S.l.], n. 7, p. 1438-1441, 1999.
  8. ^ a b v g d đ Slavin, Joanne (2013). „Fiber and Prebiotics: Mechanisms and Health Benefits”. Nutrients. 5 (4): 1417—1435. PMC 3705355 . PMID 23609775. doi:10.3390/nu5041417 . .
  9. ^ a b Gibson, Glenn R.; Hutkins, Robert; Sanders, Mary Ellen; Prescott, Susan L.; Reimer, Raylene A.; Salminen, Seppo J.; Scott, Karen; Stanton, Catherine; Swanson, Kelly S.; Cani, Patrice D.; Verbeke, Kristin; Reid, Gregor (2017). „Expert consensus document: The International Scientific Association for Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of prebiotics”. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology. 14 (8): 491—502. PMID 28611480. S2CID 11827223. doi:10.1038/nrgastro.2017.75. hdl:10468/4142. 
  10. ^ Pandey, Kavita. R.; Naik, Suresh. R.; Vakil, Babu. V. (2015). „Probiotics, prebiotics and synbiotics- a review”. Journal of Food Science and Technology. 52 (12): 7577—7587. PMC 4648921 . PMID 26604335. doi:10.1007/s13197-015-1921-1. .
  11. '^ Coxam V (November 2007). "Current data with inulin-type fructans and calcium, targeting bone health in adults". The Journal of Nutrition |journal='137 (11 Suppl): 2527S–33S. Coxam, Véronique (2007). „Current Data with Inulin-Type Fructans and Calcium, Targeting Bone Health in Adults”. The Journal of Nutrition. 137 (11): 2527S—2533S. PMID 17951497. doi:10.1093/jn/137.11.2527S. .
  12. ^ Seifert, Stephanie; Watzl, Bernhard (2007). „Inulin and Oligofructose: Review of Experimental Data on Immune Modulation”. The Journal of Nutrition. 137 (11): 2563S—2567S. PMID 17951503. doi:10.1093/jn/137.11.2563S. .
  13. ^ a b Wilson, Bridgette; Whelan, Kevin (2017). „Prebiotic inulin‐type fructans and galacto‐oligosaccharides: Definition, specificity, function, and application in gastrointestinal disorders”. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 32: 64—68. PMID 28244671. S2CID 5302563. doi:10.1111/jgh.13700. .
  14. ^ Hidaka, Hidemasa; Tashiro, Yasuhito; Eida, Toshiaki (1991). „Proliferation of bifidobacteria by oligosaccharides and their useful effect on human health”. Bifidobact Microflora. 10: 65—79. doi:10.12938/bifidus1982.10.1_65. 
  15. ^ c. k. Rajendran, Subin R.; Okolie, Chigozie Louis; Udenigwe, Chibuike C.; Mason, Beth (2017). „Structural features underlying prebiotic activity of conventional and potential prebiotic oligosaccharides in food and health”. Journal of Food Biochemistry. 41 (5): e12389. doi:10.1111/jfbc.12389. 
  16. ^ a b v g Pokusaeva, Karina; Fitzgerald, Gerald F.; Van Sinderen, Douwe (2011). „Carbohydrate metabolism in Bifidobacteria”. Genes & Nutrition. 6 (3): 285—306. PMC 3145055 . PMID 21484167. doi:10.1007/s12263-010-0206-6. .
  17. ^ a b Lamsal, Buddhi P. (2012). „Production, health aspects and potential food uses of dairy prebiotic galactooligosaccharides”. Journal of the Science of Food and Agriculture. 92 (10): 2020—2028. Bibcode:2012JSFA...92.2020L. PMID 22538800. doi:10.1002/jsfa.5712. .
  18. ^ Byrne, C. S.; Chambers, E. S.; Morrison, D. J.; Frost, G. (2015). „The role of short chain fatty acids in appetite regulation and energy homeostasis”. International Journal of Obesity. 39 (9): 1331—1338. PMC 4564526 . PMID 25971927. doi:10.1038/ijo.2015.84. 
  19. ^ Dewulf EM, Cani PD, Claus SP, Fuentes S, Puylaert PG, Neyrinck AM, Bindels LB, de Vos WM, Gibson GR, Thissen JP, Delzenne NM. (2013). „Insight into the prebiotic concept: lessons from an exploratory, double blind intervention study with inulin-type fructans in obese women”. Gut. 6: 1112—1121. .

Literatura

uredi
  • Tanaka, Ryuichiro; Takayama, Hiroo; Morotomi, Masami; Kuroshima, Toshikata; Ueyama, Sadao; Matsumoto, Keisuke; Kuroda, Akio; Mutai, Masahiko (1983). „Effects of Administration of TOS and Bifidobacterium breve 4006 on the Human Fecal Flora”. Bifidobact Microflora. 2: 17—24. doi:10.12938/bifidus1982.2.1_17. 
  • Okazaki M, Fujikawa S, Matsumoto N. . (1990). „Effect of xylooligasaccharide on the growth of bifidobacteria”. Bifidobact Microflora. 9 (2): 77—86. doi:10.12938/bifidus1982.9.2_77. 
  • Ito M, Deuguchi Y, Miyamori A, Matsumote K, Kikuchi H, Matsumoto K, Yajima T, Kan T. (1990). „Effects of administration of galactooligosaccharides on the human faecal microflora, stool weigh and abdominal sensation.”. Microb Ecol Health Dis. 3: 285—292. 
  • GYORGY P; NORRIS RF; ROSE CS (1954). „Bifidus factor. I. A variant of Lactobacillus bifidus requiring a special growth factor”. Arch Biochem Biophys. 48 (1): 193—201. PMID 13125589. doi:10.1016/0003-9861(54)90323-9. 
  • Coppa GV, Bruni S, Morelli L, Soldi S, Gabrielli O. The first prebiotics in humans: human milk oligosaccharides. J Clin Gastroenterol. 2004;38(Suppl. 6):S80–S83.
  • Holsinger VH. Lactose. In: Wong NP, Jenness R, Keeney M, Marth EH, editors. Fundamentals of dairy chemistry. 3rd ed. Van Nostrand Reinhold Co.; New York, NY, USA: 1988. pp. 279–342.
  • Rettger LF, Cheplin HA. A treatise on the transformation of the intestinal flora with special reference to implantation of Bacillus acidophilus. Yale University Press; New Haven: 1921.
  • Leach JD, Gibson GR, Van Loo J. (2006). „Human evolution, nutritional ecology and prebiotics in ancient diet”. Biosci Microflora. 25: 1—8. S2CID 85223434. doi:10.12938/bifidus.25.1. .

Spoljašnje veze

uredi