Эволюция знаний от пробиотиков к метабиотикам
Наш кишечник является домом для миллионов микроорганизмов (различных видов бактерий, вирусов, простейших и др.). В процессе эволюции метаболизм бактерий и метаболизм человека приспособились друг к другу по принципу «ты - мне, я — тебе». Мы обмениваемся сигнальными молекулами, биологически активными веществами. При этом каждый человек имеет свой, в чем-то уникальный набор бактерий и других микроорганизмов, которые вместе называются микробиомом. В настоящее время доказано влияние бактерий на наше пищеварение и обмен веществ, иммунную, сердечно-сосудистую и центральную нервную систему. Были проведены эксперименты, доказывающие их влияние на аппетит, настроение и поведение человека!
Воздействие различных факторов, таких как стресс, несбалансированное питание, лечение антибиотиками, может привести к нарушению качественного и количественного состава кишечной микробиоты.
Ученые давно задумывались о способах поддержания здорового микробиома. Еще в 50-е годы 20 века для этой цели стали использовать специальные штаммы полезных бактерии – пробиотики, лиофилизированные (высушенные) живые клетки бактерий. Попадая в кишечник, они «оживают» и начинают работать, подавляя деятельность патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Однако, принцип действия пробиотиков оказался несовершенным. Многие пробиотические штаммы, не защищенные специальной капсулой, погибают от воздействия желудочного сока, солей желчи, или при длительном хранении
Следующим этапом поддержания оптимального состава микробиоты было добавление в рацион субстратов, которыми «питаются» полезные бактерии. Эти вещества называются пребиотиками, и, чаще всего, представляют собой различные растительные волокна. Несколько позднее стали рименяться так называемые «синбиотики» - комплексы про- и пребиотиков.
Дальнейшие исследования показали, что полезное действие про-, пребиотиков и синбиотиков в конечном счете основано на влиянии на течение химических реакций, протекающих в организме человека, биологически активных веществах, которые производят «полезные» бактерии. Появились совершенно новые виды биотиков, не содержащие живых клеток.
С уходом от использования живых клеток появилось новое название - «постбиотики». Оно объединяет различные виды активных веществ: погибшие бактерии, фрагменты бактериальных клеток, бактериальные метаболиты, такие как витамины, пептиды, бактериоцины, противовирусные соединения, короткоцепочечные жирные кислоты и другие ценные вещества, оказывающие целый ряд положительных эффектов.
Кроме того, у метабиотиков есть целый ряд серьезных преимуществ:
- В отличие от живых бактерий, которым сначала нужно «поесть» и только после этого они начнут выделять свои активные метаболиты, метабиотики готовы сразу приступить к «работе»
- Не «боятся» антибиотиков, можно принимать одновременно
- Не могут передавать другим бактериям гены устойчивости к определенным антибиотикам
- Не входят в конфликт с «природной» микробиотой человека
- Имеют высокий класс безопасности
- Более удобны в производстве и хранении, имеют высокую стабильность и долгий срок хранения
Обратите внимание: В России вместо термина «постбиотик» более распространен термин «метабиотик»!
Источники:
- Nataraj, B.H., Ali, S.A., Behare, P.V. et al. Postbiotics-parabiotics: the new horizons in microbial biotherapy and functional foods. Microb Cell Fact 19, 168 (2020). https://doi.org/10.1186/s12934-020-01426-w
- Żółkiewicz J, Marzec A, Ruszczyński M, Feleszko W. Postbiotics-A Step Beyond Pre- and Probiotics. Nutrients. 2020 Jul 23;12(8):2189. doi: 10.3390/nu12082189. PMID: 32717965; PMCID: PMC7468815