Микрофлора желудочно-кишечного тракта – совокупность микроорганизмов, находящихся в просвете ЖКТ. Самым заселенным микрофлорой органом является толстый кишечник. В каждом отделе желудочно-кишечного тракта микрофлора имеет различный количественный и качественный состав. Основная масса полезной флоры расположена в нижних отделах кишечника. Микрофлора может быть как полезной, так и болезнетворной, что является значимым для здоровья организма человека, т.к. необходим баланс, ведь полезная микрофлора отвечает в первую очередь за хороший иммунитет человека.
Полезная флора – это бифидо- и лактобактерии, которые отвечают за нормальную работу кишечника. Также эти полезные бактерии защищают организм человека от проникновения патогенных чужеродных микробов и токсинов, а соответственно способствуют усвоению витаминов, процессам пищеварения, а также укрепляют иммунитет.
Если желудочно-кишечный тракт работает нормально, то кишечная микрофлора имеет равновесие патогенных и полезных микробов и бактерий. В желудке человека бактерий не много, так как он имеет кислую среду, их количество составляет 103 вида, самое большое количество бактерий расположено в толстом кишечнике, их количество составляет около 1013 видов. Если баланс полезных и патогенных бактерий нарушен, это приводит к дисбактериозу и другим заболеваниям.
Роль микрофлоры в организме человека
Микрофлора пищеварительного тракта играет важную роль в организме не только человека, но и животных. К примеру, у животных так же имеется микрофлора, нарушение баланса которой приводит к заболеваниям желудочно-кишечного тракта.
Микробы – это наиболее многочисленные представители нашей планеты, они заполняют абсолютно все пространство им доступное. В процессе эволюции микроорганизмы приспособились существовать в определенных условиях, так называемых эконишах, и человек является одной из них. Микроорганизмы научились сосуществовать вместе с человеком, при этом не просто существовать, но и приносить выгоду — как себе, так и своему хозяину. Эволюция повлияла на то, что определенные виды микроорганизмов способны не только жить в кишечнике человека, но и ухаживать за его иммунной системой, а также быть основным и незаменимым звеном в работе пищеварительной системы.
Факторы, которые способствуют избыточному росту флоры кишечника:
- наличие свищей в кишечнике;
- хирургические операции;
- атрофический гастрит;
- применение лекарственных препаратов, особенно антибиотиков, которые убивают как патогенную, так и полезную микрофлору;
- нарушение моторики кишечника;
- непроходимость кишечника и многое другое.
Микрофлора ЖКТ делится на просветную и пристеночную флору, их состав различен. Состав пристеночной флоры более стабилен, и представлен в основном лактобактериями и бифидобактериями, которые защищают кишечник от патогенных бактерий. Состав просветной флоры, помимо лакто- и бифидобактерий включает ряд других обитателей кишечника.
Нормальная флора человека является единым и согласованно работающим механизмом, это чуткий индикатор состояния человеческого организма при воздействии на него разнообразных факторов.
Функции микрофлоры
- Защитная. Нормальная флора подавляет патогенную и постороннюю, попадающую в наш организм с водой и пищей. Это обеспечивается такими механизмами:
- Нормальная флора активизирует синтез антител в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, которые обладают связывающей способностью в отношении посторонних антигенов;
- Микрофлора вырабатывает вещества, способные подавлять условнопатогенную и патогенную флору;
- Флора образует молочную кислоту, лизоцим, перекись водорода и другие вещества, обладающие антибиотической активностью;
- Ферментативная. Нормальная флора переваривает углеводы и белки, а также вырабатывает хемицеллюлазу, которая отвечает за переваривание клетчатки. В свою очередь перевариваемая клетчатка при взаимодействии с нормальной флорой образует глюкозу и органические кислоты, стимулирующие моторику кишечника и формирующие стул;
- Синтез витаминов. В основном осуществляется в слепой кишке, так как именно там они и всасываются. Микрофлора обеспечивает синтезирование витамина группы В, никотиновой кислоты и других витаминов. К примеру, бифидобактерии обеспечивают синтез витамина К, пантотеновой и фолиевой кислоты;
- Синтез белков и аминокислот. Особенно в случаях их дефицита;
- Обмен микроэлементов. Микрофлора способствует усилению всасывательных процессов через кишечник железа, ионов кальция, витамина Д;
- Обезвреживание или детоксикация ксенобиотиков (токсических веществ). Эта функция является важным процессом микрофлоры кишечника, которая происходит в результате ее биохимической активности;
- Иммунная. Нормальная флора стимулирует образование антител, у детей способствует становлению и созреванию иммунной системы. Бифидобактерии регулируют клеточный и гормональный иммунитет, препятствуют разрушению иммуноглобулина, вырабатывают лизоцим и стимулируют интерферонообразование. Лактобактерии увеличивают фагоцитарную активность макрофагов, нейтрофилов, образование интерферонов, синтез иммуноглобулинов и интерлейкина-1.
Многофункциональность нормальной микрофлоры является важным компонентом сохранения ее состава. На качественный и количественный состав микрофлоры влияет большое количество различных факторов: это и экологические условия (санитарно-гигиенические, профессиональные, химические, радиационные и другие), климато-географические условия, качество и характер питания, различные иммунные нарушения, гиподинамия, стрессы и так далее; также состав флоры нарушается и при различных заболеваниях ЖКТ.
15 322
Люди различаются не только по группам крови, но и по составу кишечной микрофлоры.
В начале 20 века ученые обнаружили, что каждый человек принадлежит к одному из четырех типов крови. Теперь они открыли новый способ классификации человечества — по бактериям. Согласно исследованиям, все мы имеем одну из трех экосистем в нашем кишечнике.
Все исследования проводились в рамках международного проекта»Микробиом человека» (Human Microbiome Project — HMP).
Генетический анализ образцов из различных областей тела выявили разнообразные и динамичные сообщества микробов (микробиомы), населяющих не только кишечник и области, подверженные воздействию внешнего мира, но и части тела, которые, как предполагалось, были свободны от микробов. «Нет ткани в организме человека, которая была бы абсолютно стерильной, в том числе репродуктивные ткани и, если на то пошло, еще не родившийся ребенок не является стерильным», говорит биолог университета Вандербильта Set Bordenstein.
Эти микробные сообщества (наша внутренняя фауна), вероятно, играют ключевую роль в здоровье человека и его болезнях.
Так как микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной, ученые исследуют её в первую очередь. Здесь живет такое множество бактерий, что для их описания существует термин – кишечный микробиом (кишечная микрофлора). В этой экосистеме различные типы микробов выполняют разные задачи, поэтому их количество меняется в зависимости от особенностей среды обитания.
Каждый человек является хозяином тысячи различных видов микробов. Тем не менее, ученые классифицировали только три различные экосистемы в кишечнике людей. При этом они отмечают, что сочетание микробов не является случайным.
Как были идентифицированы энтеротипы?
Jeroen Raes, ученый из Института биологии в Брюсселе, и его коллеги проанализировали ДНК в фекалиях людей из Японии, Дании, США, Франции и Испании. Путем сравнения последовательностей ДНК для 1500 бактериальных и других видов, они исключили все ДНК человека и идентифицировали многие бактерии, для которых средой обитания является человек.
Ученые из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге (Германия) впервые использовали образцы стула для анализа кишечной флоры лиц с трех разных континентов (Европа, Азия и Америка). К своему удивлению, они обнаружили, что в зависимости от преобладания того или иного вида бактерий в кишечнике людей можно разделить на 3 различных типа кишечной микрофлоры (3 энтеротипа), и эта комбинация микробов далеко не произвольная.
Как и в случае с группами крови, исследователи не могли найти связь с образом жизни, генным профилем, полом, весом и национальностью. Они обнаружили, что люди из Японии и Франции, к примеру, могут иметь более подобные друг другу экосистемы, чем со своими соотечественниками. Ученые пока не знают, почему формируются эти различные энтеротипы, но полагают, что они могут быть связаны с различиями в том, как разные иммунные системы различают «дружественные» и вредные бактерии.
Также одним из возможных объяснений является то, что кишечник, младенцев случайным образом колонизируется различными видами микробов.
Еще одним объяснением является отрезок времени, который требуется для пищи, чтобы пройти через нашу пищеварительную систему. Если она идет медленно, это предоставляет возможности для роста более разнообразных видов.
В настоящее время ученым удалось определить, что количество микроорганизмов, участвующих в разрушении углеводов в кишечнике пожилых людей больше, чем у молодых. Вероятно, это связано с тем, что с возрастом организм становится менее эффективными при обработке этих питательных веществ, поэтому для своего выживания в кишечнике человека, бактерии берут на себя эту задачу, а, следовательно, увеличивается их численность.
Что представляют из себя эти три экосистемы?
Исследователи назвали их Bacteroides, Prevotella и Ruminococcus. Они отражают виды, которые преобладают (доминируют) в каждой из трёх экосистем. Энтеротипы различаются по эффективности в переработке пищи, синтезу витаминов и другим показателям. Они формируются как следствие особенностей метаболизма микроорганизмов, входящих в сообщество.
Энтеротип 1 . Кишечная экосистема Бактероиды (Bacteroides).
Состоит в основном из бактерий, которые получают бóльшую часть своей энергии путем ферментации сахаров и белков. Бактероиды не образуют спор, но могут образовывать капсулы. К этому энтеротипу принадлежат лакто- и бифидобактерии.
Это анаэробные бактерии, наиболее типичные нормальные обитатели кишечника человека, составляющие около половины всей его микрофлоры. Различные штаммы бактероидов появляются у человека уже через 10 дней после рождения, а основным местом их обитания является толстая кишка. Бактероиды находятся в полостных органах человека, которые связаны с внешней средой, но у здоровых людей они отсутствуют в брюшной полости и стерильных внутренних органах.
Энтеротип 1 в большей степени характерен для людей, употребляющих большее количество мясной пищи (белка) и жиров животного происхождения, т.е. преимущественно для западной диеты.
Бактероиды являются сахаролитическими микроорганизмами, но они также способны к ферментации протеинов. Основными продуктами брожения являются янтарная, уксусная, молочная и изовалериановая кислоты.
Бактероиды являются одними из важных видов в кишечнике человека, т.к. они обеспечивают организм питательными веществами и подавляют патогены. Бактероиды являются антагонистами шигелл, сальмонелл и некоторых видов эшерихий. Бактероиды активно метаболизируют углеводы, что снижает риск ожирения.
Энтеротип Бактероиды включает более высокую долю бактерий, которые производят большое количество витаминов С, В2, В5 В7 (биотин).
Бактероиды оказывают положительное воздействие на здоровье людей, т.к. они разрушают опасные токсины в пище, а также ферментируют около 15% от калорийности употребляемых продуктов, и их метаболизм помогает пищеварению.
Однако существуют и отрицательные последствия воздействия Бактероидов на человека, когда они выходят за пределы толстой кишки в окружающие ткани и органы.
Они могут вызывать различные гнойно-воспалительные заболевания после травм и операций, при иммунодефиците или онкопатологии. Это может быть перитонит , сепсис, абсцессы, эндокардит, тонзиллит, эндометрит, аднексит, хронические упорно протекающие простатит и уретрит, пародонтоз и др. Бактероиды являются причиной более чем 50% всех внутрибрюшинных анаэробных инфекций.
В связи с тем, что анаэробное культивирование является трудным процессом, а значит и высокой стоимостью исследования, бактероиды во многих лабораториях при анализах не определяются.
Энтеротип 2 . Кишечная э косистема Превотелла (Prevotella).
Содержит большое количество микробов, которые черпает энергию при биодеградации муцинов и гликопротеидов слизи. Это анаэробные неспороносные бактерии.
Превотелла входит в состав нормальной микрофлоры полости рта, верхних респираторных путей, влагалища, желудка здоровых людей (в том числе инфицированных Helicobacter pylori) и ряда других органов.
Энтеротип 2 в большей степени характерен для людей, употребляющих большее количество растительной пищи, особенно клетчатки и углеводов, что более распространено в аграрных обществах.
Доминированию вида Превотелла благоприятствует диета богатая углеводами. Превотелла специализируются на переваривании сахара, производстве витамина В1 и фолиевой кислоты.
Отрицательным воздействием Преволетта является то, что в процессе жизнедеятельности они способны разрушать защитный слизистый покров, вызывая его деградацию, что предрасполагает к дефектам слизистой оболочки кишечника.
Энтеротип 3. Кишечная экосистема Руминококки (Ruminococcus).
Руминококки играют ключевую роль в высвобождении энергии из пищевых крахмалов. Они также способны разлагать муцины и расщеплять целлюлозу.
Руминококки являются одним из видов, отвечающих за усвоение растительных полисахаридов.
Руминококки улучшают всасывание углеводов и помогают клеткам поглощать сахар, поэтому с этим энтеротипом связано более частое развитие ожирения, но более низкая частота развития рака кишечника вследствие повышенного образования бутановой (масляной) кислоты. Она является основным энергетическим материалом для кишечных клеток, улучшает общее состояние ворсинок кишечника, помогает перевариванию пищи и всасыванию питательных веществ, повышает иммунологическую функцию.
Масляная кислота проявляет противораковое и противовоспалительное действие, препятствует развитию и обострению заболеваний толстого кишечника (язвенный колит, злокачественные новообразования и др.), влияет на аппетит, предупреждает развитие окислительного стресса. Является безопасной альтернативой антибиотикам. Создавая кислую среду, масляная кислота создаёт неблагоприятные условия для жизни и развития условно-патогенной микрофлоры. Уменьшает колонизацию кишечника такими бактериями как эшерихии, сальмонеллы, клостридии.
Вывод:
В отличие от групп крови, которые не меняются на протяжении всей жизни, энтеротип может изменяться. Рацион человека является решающим фактором в формировании энтеротипа. Один энтеротип будет доминировать над другим в зависимости от диеты. У тех людей, которые в больше степени употребляют растительную и углеводную пищу, будет преобладать микроорганизмы Prevotella, а у людей больше употребляющих белковой и жирной пищи будет доминировать Bacteroides. Переход с продуктов животного происхождения на растительные продукты приводит к изменению энтеротипа. Однако только долгосрочные диеты могут оказать на него влияние, при временной смене диеты энтеротип не меняется.
Почему важно изучать энтеротипы?
- Ваш энтеротип может когда-нибудь рассказать медработнику о вас больше, чем даже собственный генетический профиль. В конце концов, ваши гены только 1% от того, что вы носите в себе.
- «Исследования микробиома могут открыть широкие возможности для предотвращения ряда заболеваний, от ожирения и диабета до рака желудочно-кишечного тракта», считает доктор Актипус.
- Различия в типах микроорганизмов могли бы объяснить различия в нашей способности переваривать пищу и противостоять болезням, а также реагировать на лекарства.
- Знание энтеротипа позволяет предположить, каким заболеваниям подвержен человек. При диагностике или прогнозировании появления у пациента конкретного заболевания, врачи могли бы искать причины не только в организме пациента, но и в бактериях, которые в нем живут.
- Вероятно, можно будет назначать лечение, адаптированное к типу кишечника пациента, чтобы обеспечить наилучшие результаты.
- Недавно проведенные исследования установили связь между изменениями кишечной микрофлоры и такими распространенными заболеваниями как ожирение, аллергия, диабет, дисфункция кишечника, болезнь Крона и даже такими заболеваниями как аутизм, шизофрения и депрессия. Ученые обнаружили, что люди с астмой, экземой или ожирением имеют другой набор микробов, чем у здоровых людей и у лиц с нормальным весом. Исследователи нашли связь между ожирением и обилием бактерий, которые извлекают энергию из пищи для своих собственных нужд. Сколько открытий ещё впереди?
- Бактериальные гены могут в один прекрасный день быть использованы, чтобы помочь диагностировать, лечить и прогнозировать течение такого заболевания, как колоректальный рак.
- Врачи могли бы использовать энтеротипы, чтобы найти альтернативу антибиотикам, которые становятся все более и более неэффективным.Вместо того чтобы пытаться уничтожить болезнетворные бактерии, которые нарушили экологический баланс кишечника, можно попытаться обеспечить поддержку для хороших бактерий.
Вконтакте
Одноклассники
Микрофлора кишечника в широком смысле - это совокупность различных микроорганизмов. В кишечнике человека все микроорганизмы находятся с симбиозе друг с другом. В среднем, в кишечнике человека живет около 500 видов различных микроорганизмов, причем, как полезных бактерий (помогающие переваривать пищу и дающие человеку витамины и полноценный белок), так и вредные бактерии (питающиеся продуктами брожения и вырабатывающие продукты гниения).
Модифицирование количественного соотношения и видового состава нормальной микрофлоры органа, преимущественно кишечника, сопровождающееся развитием нетипичных для него микробов, называют дисбактериозом. Чаще всего это происходит из-за неправильного питания.
Но нарушение микрофлоры может наступить не только из-за неправильного питания, но и из-за приема различных антибиотиков. В любом случае происходит нарушение микрофлоры.
Нормальная микрофлора кишечника
Основными представителями обязательной микрофлоры толстой кишки человека являются бифидобактерии, бактериоды, лактобациллы, кишечная палочка и энтерококки. Они составляют 99% всех микробов, только 1% общего числа микроорганизмов принадлежит к условно-патогенным бактериям, таким как стафилококки, протей, клостридии, синегнойная палочка и другие. Патогенной микрофлоры при нормальном состоянии кишечника не должно быть, нормальная микрофлора кишечника у человека начинает развиваться уже во время прохождения плода по родовым путям. Полностью ее формирование завершается к 7-13 годам.
Какую же функцию выполняет нормальная микрофлора кишечника? Прежде всего, защитную. Так, бифидобактерии выделяют органические кислоты, которые тормозят рост и размножение патогенных и гнилостных бактерий. Антибактериальной активностью обладают лактобактерии в связи с их способностью образовывать молочную кислоту, лизоцим и другие антибиотические вещества. Колибактерии антагонистически действуют на патогенную флору через иммунные механизмы. Кроме того, на поверхности клеток кишечного эпителия представители нормальной микрофлоры формируют так называемый «микробный дерн», который механически защищает кишку от проникновения патогенных микробов.
Кроме защитной функции нормальные микроорганизмы толстой кишки участвуют в обмене веществ макроорганизма. Они синтезируют аминокислоты , белки , многие витамины , принимают участие в обмене холестерина. Лактобактерии синтезируют ферменты, расщепляющие белки молока , а также фермент гистаминазу, выполняя тем самым десенсибилизирующую функцию в организме. Полезная микрофлора толстой кишки способствует всасыванию кальция , железа , витамина D , предотвращая развитие онкологического процесса.
Причины нарушения микрофлоры
Cуществует ряд социальных факторов, которые нарушают микрофлору. Это прежде всего острый и хронический стрессы . Таким «критическим» для здоровья человека состояниям подвержены и дети, и взрослые. Например, ребенок идет в первый класс, соответственно, он переживает и волнуется. Процесс адаптации в новом коллективе часто сопровождается проблемами со здоровьем. Кроме того, в процессе обучения стресс могут вызвать контрольные, экзамены и учебная нагрузка.
Еще одна причина, из-за которой страдает микрофлора -- это питание. Сегодня в нашем рационе присутствует много углеводов и мало белков . Если вспомнить, что включал в себя рацион наших бабушек и дедушек, то окажется, что они употребляли гораздо больше здоровой пищи: например, свежие овощи, серый хлеб -- простую и здоровую еду, благотворно влияющую на микрофлору.
Также причиной нарушения микрофлоры кишечника являются заболевания желудочно-кишечного тракта, ферментопатии, активная терапия антибиотиками, сульфаниламидными препаратами, химиотерапия, гормональная терапия. Благоприятствуют дисбактериозу вредные экологические факторы, голодание, истощение организма в связи с тяжелыми заболеваниями, хирургические вмешательства, ожоговая болезнь, снижение иммунологической реактивности организма.
Профилактика микрофлоры
Для того, чтобы быть в хорошей форме, человеку необходимо соблюдать равновесие микрофлоры, поддерживающей его иммунную систему. Таким образом, мы помогаем организму противостоять стрессам и справляться с патогенными микробами самостоятельно. Вот почему о микрофлоре необходимо заботится ежедневно. Это должно стать таким же привычным занятием, как чистить зубы по утрам или принимать витамины .
Профилактика нарушения микрофлоры направлена на поддержание полезных бактерий организма. Этому способствует употребление в пищу продуктов, богатых растительной клетчаткой (овощей, фруктов, круп, хлеба грубого помола), а также кисломолочных продуктов.
Сегодня с экранов телевизора нам предлагают начинать день с «глотка здоровья»: кефиров и йогуртов , обогащенных бифидобактериями. Однако нужно помнить, что количество этих полезных элементов в продуктах с большим сроком годности довольно невелико, чтобы стимулировать рост микрофлоры. Поэтому в качестве профилактики стоит рассматривать кисломолочные продукты (кефиры, таны и т.д.), которые содержат действительно «живые культуры». Как правило, эти продукты реализуются в аптечных сетях и срок их годности ограничен. И, конечно же, не стоит забывать о правилах здорового питания, занятиях спортом и душевном равновесии – все это помогает поддерживать иммунитет на высоте!
От состояния микрофлоры желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) зависит жизнедеятельность всего организма, его здоровье и состояние иммунной системы. ЖКТ человека населяет множество разнообразных бактерий, которые и составляют микрофлору этого важного органа. Большинство их не наносит вреда организму и выполняет защитную функцию.
Давайте выясним, из каких микроорганизмов состоит микрофлора, какую функцию они выполняют? Также узнаем, как поддержать полезную микрофлору кишечника для улучшения здоровья всего организма.
Состав микрофлоры ЖКТ
Под микрофлорой понимают совокупность всех микроорганизмов, населяющих определенную часть организма. Микрофлора желудочно-кишечного тракта человека - это бактерии, обитающие в желудке и кишечнике. Все просто.
Если микрофлора находится в норме, ее именуют нормофлорой. Нормофлору формируют симбионты и нейтральные микроорганизмы-комменсалы, не приносящие организму вреда.
Различают также условно-патогенную микрофлору. Ее формируют микроорганизмы, называемые оппортунистами. При хорошо функционирующей иммунной системе, они мирно живут не нанося никакого вреда. Однако при снижении защитных функций, эти микроорганизмы переходят в другие органы, слизистые и ткани, вызывая их заболевания.
Кроме того, имеется патогенная микрофлора. Ее населяют изначально вредные, патогенные микроорганизмы. Они вредят организму, провоцируют развитие различных заболеваний. Некоторые из них навсегда поселяются в определенных органах или тканях организма, делая человека носителем инфекционного заболевания. Причем, сам он может и не догадываться об этом.
Еще бывает облигатная микрофлора ЖКТ. Ее населяют облигатные микроорганизмы: стрептококки, энтерококки, кишечная палочка, бифидобактерии, лактобактерии, пропионобактерии, эукобактерии и другие микроорганизмы, которые не остаются в организме надолго. В последнее время к составу облигатной микрофлоры ЖКТ включают также хеликобактер пилори – бактерию, вызывающую язвенную болезнь желудка.
Важные функции микрофлоры кишечника
Особую роль для нормальной жизнедеятельности организма играет микрофлора кишечника. Она участвует в процессе расщепления белков, жиров, углеводов. Нормальная, стабильная микрофлора способствует хорошему пищеварению, полному всасыванию кишечником полезных веществ, поступающих с пищей.
Она играет немаловажную роль при процессе созревания клеток иммунной системы, обеспечивая защитную функцию организма.
Таким образом, нормальная микрофлора выполняет две важнейшие функции: охраняет организм от патогенных, болезнетворных микробов, стимулирует ответную иммунную реакцию организма:
Населяющие ее микроорганизмы призваны защищать кишечник от всевозможных инфекций, вызываемых вредоносными бактериями. Слизистая этого органа блокирует проникновение, развитие патогенных бактерий. Но не преграждает поступление, развитие полезных микроорганизмов, витаминов, питательных веществ. С кровотоком они проникают ко всем органам и тканям.
Микрофлора производит тела, мешающие развиться болезни в полной мере. Также она выполняет важную иммунную функцию. Ведь большинство (до 70%) всех иммунных клеток организма находится именно в кишечнике. Однако для их нормальной жизнедеятельности ЖКТ человека должен нормально функционировать.
Состав микроорганизмов слизистой кишечника меняется и регулярно обновляется. На это влияет воздействие более сильных болезнетворных микробов, повышенная токсичность желчной соли, плохая экология, негативное воздействие окружающей среды. Немаловажную роль играют различные заболевания ЖКТ, стрессы, прием лекарственных препаратов, алкоголь, неполноценное питание и т. д.
Все эти факторы оказывают важнейшее влияние на процентное соотношение полезных и вредных бактерий – обитателей кишечника. Страдает защитная функция слизистой микрофлоры. Такие изменения микрофлоры провоцируют патологические проблемы ЖКТ, вызывая серьезные заболевания.
Решающее влияние на состав микрофлоры оказывает иммунная система. Сильный иммунитет практически на 90 % стабилизирует микрофлору.
Как поддержать «полезную» микрофлору?
Учеными давно доказано что для поддержания здоровья ЖКТ организму необходимы пробиотики. Это микроорганизмы, оказывающие самое благотворное, положительное влияние на состояние ЖКТ. Чтобы необходимое количество пробиотиков поступали в организм, следует ежедневно потреблять натуральные йогурты, молочнокислые продукты на натуральной закваске.
Особенно важно употреблять продукты, обогащенные пробиотиками при наличии острых или хронических заболеваний желудочно-кишечного тракта. Это поможет стабилизировать выработку желудочной кислоты, не даст возможность развиться многим серьезным заболеваниям.
Как видите, микрофлора ЖКТ играет огромную роль в жизнедеятельности всего организма. Поэтому очень важно поддерживать ее баланс. Для этого следует питаться здоровой, разнообразной пищей, употреблять молочнокислые продукты на натуральной закваске, укреплять иммунитет. Будьте здоровы!
Микрофлора кишечника человека является составляющей человеческого организма и выполняет многочисленные жизненно важные функции. Общая численность микроорганизмов, обитающих в различных частях макроорганизма, приблизительно на два порядка превышает численность его собственных клеток и составляет около 10 14-15 . Совокупный вес микроорганизмов человеческого тела составляет около 3-4 кг. Наибольшее число микроорганизмов приходится на желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), включая ротоглотку (75-78%), остальные заселяют мочеполовые пути (до 2-3% у мужчин и до 9-12% у женщин) и кожные покровы.
У здоровых лиц в кишечнике насчитывается более 500 видов микроорганизмов. Общая масса микрофлоры кишечника составляет от 1 до 3 кг. В разных отделах ЖКТ количество бактерий различно, большинство микроорганизмов локализованы в толстой кишке (около 10 10-12 КОЕ/мл, что составляет 35-50% ее содержимого). Состав кишечной микрофлоры достаточно индивидуален и формируется с первых дней жизни ребенка, приближаясь к показателям взрослого к концу 1-го — 2-му году жизни, претерпевая некоторые изменения в пожилом возрасте ( ). У здоровых детей в толстой кишке обитают представители факультативно-анаэробных бактерий рода Streptococcus, taphylococcus, Lactobacillus, nterobacteriacae, Candida и более чем 80% биоценоза занимают анаэробные бактерии, чаще грамположительные: пропионобактерии, вейлонеллы, эубактерии, анаэробные лактобациллы, пептококки, пептострептококки, а также грамотрицательные бактероиды и фузобактерии.
Распределение микроорганизмов по ходу ЖКТ имеет достаточно строгие закономерности и тесно коррелирует с состоянием пищеварительной системы ( ). Большинство микроорганизмов (около 90%) присутствуют в тех или иных отделах постоянно и являются основной (резидентной) микрофлорой; около 10% составляет факультативная (или добавочная, сопутствующая микрофлора); и 0,01-0,02% приходится на долю случайных (или транзиторных, остаточных) микроорганизмов. Условно принято считать, что главная микрофлора толстой кишки представлена анаэробными бактериями, тогда как аэробные бактерии составляют сопутствующую микрофлору. Стафилококки, клостридии, протей и грибы относятся к остаточной микрофлоре. Помимо этого, в толстой кишке выявляются около 10 кишечных вирусов и некоторые представители непатогенных простейших. Облигатных и факультативных анаэробов в толстой кишке всегда на порядок больше, чем аэробов, причем строгие анаэробы непосредственно адгезированы на эпителиоцитах, выше располагаются факультативные анаэробы, далее — аэробные микроорганизмы. Таким образом, анаэробные бактерии (в основном бифидобактерии и бактероиды, суммарная доля которых составляет около 60% от общего количества анаэробных бактерий) являются наиболее постоянной и многочисленной группой микрофлоры кишечника, осуществляющей основные функции.
Вся совокупность микроорганизмов и макроорганизм составляют своеобразный симбиоз, где каждый извлекает выгоды для своего существования и оказывает влияние на партнера. Функции кишечной микрофлоры по отношению к макроорганизму реализуются как локально, так и на системном уровне, при этом различные виды бактерий вносят свой вклад в это влияние. Микрофлора пищеварительного тракта выполняет следующие функции.
- Морфокинетические и энергетические эффекты (энергообеспечение эпителия, регулирование перистальтики кишечника, тепловое обеспечение организма, регуляция дифференцировки и регенерации эпителиальных тканей).
- Формирование защитного барьера слизистой оболочки кишечника, подавление роста патогенной микрофлоры.
- Иммуногенная роль (стимуляция иммунной системы, стимуляция местного иммунитета, в том числе выработки иммуноглобулинов).
- Модуляция функций цитохромов Р450 в печени и продукция Р450-схожих цитохромов.
- Детоксикация экзогенных и эндогенных токсических субстанций и соединений.
- Продукция разнообразных биологически активных соединений, активация некоторых лекарственных препаратов.
- Мутагенная/антимутагенная активность (повышение резистентности эпителиальных клеток к мутагенам (канцерогенам), разрушение мутагенов).
- Регуляция газового состава полостей.
- Регуляция поведенческих реакций.
- Регуляция репликации и экспрессии генов прокариотических и эукариотических клеток.
- Регуляция запрограммированной гибели эукариотических клеток (апоптоза).
- Хранилище микробного генетического материала.
- Участие в этиопатогенезе заболеваний.
- Участие в водно-солевом обмене, поддержание ионного гомеостаза организма.
- Формирование иммунологической толерантности к пищевым и микробным антигенам.
- Участие в колонизационной резистентности.
- Обеспечение гомеостаза симбиотических взаимоотношений прокариотических и эукариотических клеток.
- Участие в обмене веществ: метаболизме белков, жиров (поставка субстратов липогенеза) и углеводов (поставка субстратов глюконеогенеза), регуляция желчных кислот, стероидов и др. макромолекул.
Так, бифидобактерии за счет ферментации олиго- и полисахаридов продуцируют молочную кислоту и ацетат, которые обеспечивают бактерицидную среду, секретируют вещества-ингибиторы роста патогенных бактерий, что повышает резистентность организма ребенка к кишечным инфекциям. Модуляции иммунного ответа ребенка бифидобактериями также выражаются в снижении риска развития пищевой аллергии.
Лактобациллы уменьшают активность пероксидазы, оказывая антиоксидантный эффект, обладают противоопухолевой активностью, стимулируют продукцию иммуноглобулина А (IgA), подавляют рост патогенной микрофлоры и стимулируют рост лакто- и бифидофлоры, оказывают противовирусное действие.
Из представителей энтеробактерий наиболее важное значение имеет Escherichia coli M17 , которая вырабатывает колицин В, за счет чего подавляет рост шигелл, сальмонелл, клебсиелл, серраций, энтеробактеров и оказывает незначительное влияние на рост стафилококков и грибов. Также кишечная палочка способствуют нормализации микрофлоры после антибактериальной терапии и воспалительных и инфекционных заболеваний.
Энтерококки (Enterococcus avium, faecalis, faecium ) стимулируют местный иммунитет за счет активации В-лимфоцитов и повышения синтеза IgA, высвобождения интерлейкинов-1β и -6, γ-интерферона; обладают противоаллергическим и антимикотическим действием.
Кишечные палочки, бифидо- и лактобактерии выполняют витаминообразующую функцию (участвуют в синтезе и всасывании витаминов К, группы В, фолиевой и никотиновой кислот). По способности синтезировать витамины кишечная палочка превосходит все остальные бактерии кишечной микрофлоры, синтезируя тиамин, рибофлавин, никотиновую и пантотеновую кислоты, пиридоксин, биотин, фолиевую кислоту, цианокобаламин и витамин К. Бифидобактерии синтезируют аскорбиновую кислоту, бифидо- и лактобактерии способствуют всасыванию кальция, витамина D, улучшают всасывание железа (благодаря созданию кислой среды).
Процесс пищеварения условно можно разделить на собственное (дистанционное, полостное, аутолитическое и мембранное), осуществляемое ферментами организма, и симбиозное пищеварение, происходящее при содействии микрофлоры. Микрофлора кишечника человека участвует в ферментации нерасщепленных ранее компонентов пищи, главным образом углеводов, таких, как крахмал, олиго- и полисахариды (в том числе и целлюлоза), а также белков и жиров.
Не всосавшиеся в тонкой кишке белки и углеводы в слепой кишке подвергаются более глубокому бактериальному расщеплению — преимущественно кишечной палочкой и анаэробами. Конечные продукты, образующиеся в результате процесса бактериальной ферментации, оказывают различное влияние на состояние здоровья человека. Например, бутират необходим для нормального существования и функционирования колоноцитов, является важным регулятором их пролиферации и дифференцировки, а также всасывания воды, натрия, хлора, кальция и магния. Вместе с другими летучими жирными кислотами он оказывает влияние на моторику толстой кишки, в одних случаях ускоряя ее, в других — замедляя. При расщеплении полисахаридов и гликопротеинов внеклеточными микробными гликозидазами образуются, помимо прочего, моносахариды (глюкоза, галактоза и т. д.), при окислении которых в окружающую среду выделяется в виде тепла не менее 60% их свободной энергии.
Среди важнейших системных функций микрофлоры — поставка субстратов глюконеогенеза, липогенеза, а также участие в метаболизме белков и рециркуляции желчных кислот, стероидов и других макромолекул. Превращение холестерина в не всасывающийся в толстой кишке копростанол и трансформация билирубина в стеркобилин и уробилин возможны только при участии бактерий, находящихся в кишечнике.
Протективная роль сапрофитной флоры реализуется как на местном, так и на системном уровнях. Создавая кислую среду, благодаря образованию органических кислот и снижению рН среды толстой кишки до 5,3-5,8, симбионтная микрофлора защищает человека от колонизации экзогенными патогенными микроорганизмами и подавляет рост уже имеющихся в кишечнике патогенных, гнилостных и газообразующих микроорганизмов. Механизм этого явления заключается в конкуренции микрофлоры за питательные вещества и участки связывания, а также в выработке нормальной микрофлорой определенных ингибирующих рост патогенов субстанций, обладающих бактерицидной и бактериостатической активностью, в том числе антибиотикоподобных. Низкомолекулярные метаболиты сахаролитической микрофлоры, в первую очередь летучие жирные кислоты, лактат и др., обладают заметным бактериостатическим эффектом. Они способны ингибировать рост сальмонелл, дизентерийных шигелл, многих грибов.
Также кишечная микрофлора усиливает местный кишечный иммунологический барьер. Известно, что у стерильных животных в lamina propria определяется очень малое количество лимфоцитов, кроме того, у этих животных наблюдается иммунодефицит. Восстановление нормальной микрофлоры быстро приводит к увеличению количества лимфоцитов в слизистой кишечника и исчезновению иммунодефицита. Сапрофитные бактерии в определенной степени обладают способностью модулировать уровень фагоцитарной активности, снижая его у людей, страдающих аллергией и, наоборот, повышая его у здоровых индивидуумов.
Таким образом, микрофлора ЖКТ не только формирует местный иммунитет, но и играет огромную роль в становлении и развитии иммунной системы ребенка, а также поддерживает ее активность у взрослого. Резидентная флора, особенно некоторые микроорганизмы, обладают достаточно высокими иммуногенными свойствами, что стимулирует развитие лимфоидного аппарата кишечника и местный иммунитет (в первую очередь за счет усиления продукции ключевого звена системы местного иммунитета — секреторного IgA), а также приводит к системному повышению тонуса иммунной системы, с активацией клеточного и гуморального звеньев иммунитета. Системная стимуляция иммунитета — одна из важнейших функций микрофлоры. Известно, что у безмикробных лабораторных животных не только подавлен иммунитет, но и происходит инволюция иммунокомпетентных органов. Поэтому при нарушениях микроэкологии кишечника, дефиците бифидофлоры и лактобацилл, беспрепятственном бактериальном заселении тонкой и толстой кишки возникают условия для снижения не только местной защиты, но и резистентности организма в целом.
Несмотря на достаточную иммуногенность, сапрофитные микроорганизмы не вызывают реакций иммунной системы. Возможно, это происходит потому, что сапрофитная микрофлора является своего рода хранилищем микробных плазмидных и хромосомных генов, обмениваясь генетическим материалом с клетками хозяина. Реализуются внутриклеточные взаимодействия путем эндоцитоза, фагоцитоза и пр. При внутриклеточных взаимодействиях достигается эффект обмена клеточным материалом. В результате представители микрофлоры приобретают рецепторы и другие антигены, присущие хозяину. Это делает их «своими» для иммунной системы макроорганизма. Эпителиальные ткани в результате такого обмена приобретают бактериальные антигены.
Обсуждается вопрос о ключевом участии микрофлоры в обеспечении противовирусной защиты хозяина. Благодаря феномену молекулярной мимикрии и наличию рецепторов, приобретенных от эпителия хозяина, микрофлора становится способной к перехвату и выведению вирусов, обладающих соответствующими лигандами.
Таким образом, наряду с низким рН желудочного сока, двигательной и секреторной активностью тонкой кишки, микрофлора ЖКТ относится к неспецифическим факторам защиты организма.
Важной функцией микрофлоры является синтез ряда витаминов. Человеческий организм получает витамины в основном извне — с пищей растительного или животного происхождения. Поступающие витамины в норме всасываются в тонкой кишке и частично утилизируются кишечной микрофлорой. Микроорганизмы, населяющие кишечник человека и животных, продуцируют и утилизируют многие витамины. Примечательно, что наиболее важную роль для человека в этих процессах играют микробы тонкой кишки, так как продуцируемые ими витамины могут эффективно всасываться и поступать в кровоток, тогда как витамины, синтезирующиеся в толстой кишке, практически не всасываются и для человека оказываются недоступными. Подавление микрофлоры (например, антибиотиками) снижает и синтез витаминов. Наоборот, создание благоприятных для микроорганизмов условий, например при употреблении в пищу достаточного количества пребиотиков, повышает обеспеченность макроорганизма витаминами.
Наиболее изучены в настоящее время аспекты, связанные с синтезом кишечной микрофлорой фолиевой кислоты, витамина В 12 и витамина К.
Фолиевая кислота (витамин В 9), поступая с продуктами питания, эффективно всасывается в тонкой кишке. Синтезирующийся в толстой кишке представителями нормальной кишечной микрофлоры фолат идет исключительно для ее собственных нужд и не утилизируется макроорганизмом. Тем не менее синтез фолата в толстой кишке может иметь большое значение для нормального состояния ДНК колоноцитов.
Кишечные микроорганизмы, синтезирующие витамин В 12 , обитают как в толстой, так и в тонкой кишке. Среди этих микроорганизмов наиболее активны в данном аспекте представители Pseudomonas и Klebsiella sp . Однако возможностей микрофлоры для полной компенсации гиповитаминоза В 12 оказывается недостаточно.
С содержанием в просвете толстой кишки фолата и кобаламина, полученных с пищей или синтезированных микрофлорой, связана способность эпителия кишечника противостоять процессам канцерогенеза. Предполагается, что одной из причин более высокой частоты опухолей толстой кишки, по сравнению с тонкой, является недостаток цитопротекторных составляющих, большинство из которых всасывается в средних отделах ЖКТ. Среди них — витамин В 12 и фолиевая кислота, которые совместно определяют стабильность клеточных ДНК, в частности ДНК клеток эпителия толстой кишки. Даже незначительный дефицит этих витаминов, не вызывающий анемию или другие тяжелые последствия, тем не менее приводит к значимым аберрациям в молекулах ДНК колоноцитов, способным стать основой канцерогенеза. Известно, что недостаточное поступление к колоноцитам витаминов В 6 , В 12 и фолиевой кислоты ассоциируется с повышенной частотой рака толстой кишки в популяции. Дефицит витаминов приводит к нарушению процессов метилирования ДНК, мутациям и, как следствие, раку толстой кишки. Риск толстокишечного канцерогенеза повышается при низком потреблении пищевых волокон и овощей, обеспечивающих нормальное функционирование кишечной микрофлоры, синтезирующей трофические и протективные в отношении толстой кишки факторы.
Витамин К существует в нескольких разновидностях и необходим человеческому организму для синтеза различных кальцийсвязывающих белков. Источником витамина К 1 , филохинона, являются продукты растительного происхождения, а витамин К 2 , группа соединений менахинонов, синтезируется в тонкой кишке человека. Микробный синтез витамина К 2 стимулируется при недостатке филохинона в диете и вполне способен его компенсировать. В то же время недостаточность витамина К 2 при сниженной активности микрофлоры плохо корригируется диетическими мероприятиями. Таким образом, синтетические процессы в кишечнике являются приоритетными для обеспечения макроорганизма этим витамином. Витамин К синтезируется и в толстой кишке, но используется преимущественно для потребностей микрофлоры и колоноцитов.
Кишечная микрофлора принимает участие в детоксикации экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов (аминов, меркаптанов, фенолов, мутагенных стероидов и др.) и, с одной стороны, представляет собой массивный сорбент, выводя из организма токсические продукты с кишечным содержимым, а с другой — утилизирует их в реакциях метаболизма для своих нужд. Помимо этого, представители сапрофитной микрофлоры продуцируют на основе конъюгатов желчных кислот эстрагеноподобные субстанции, оказывающие влияние на дифференцировку и пролиферацию эпителиальных и некоторых других тканей путем изменения экспрессии генов или характера их действия.
Итак, взаимоотношения микро- и макроорганизма носят сложный характер, реализующийся на метаболическом, регуляторном, внутриклеточном и генетическом уровне. Однако нормальное функционирование микрофлоры возможно только при хорошем физиологическом состоянии организма и в первую очередь нормальном питании.
Питание микроорганизмов, населяющих кишечник, обеспечивается за счет нутриентов, поступающих из вышележащих отделов ЖКТ, которые не перевариваются собственными ферментативными системами и не всасываются в тонкой кишке. Эти вещества необходимы для обеспечения энергетических и пластических потребностей микроорганизмов. Способность использовать нутриенты для своей жизнедеятельности зависит от ферментативных систем различных бактерий.
В зависимости от этого условно выделяют бактерии с преимущественно сахаролитической активностью, основным энергетическим субстратом которых являются углеводы (характерно в основном для сапрофитной флоры), с преимущественной протеолитической активностью, использующих белки для энергетических целей (характерно для большинства представителей патогенной и условно-патогенной флоры), и смешанной активностью. Соответственно, преобладание в пище тех или иных нутриентов, нарушение их переваривания будет стимулировать рост различных микроорганизмов.
Углеводные нутриенты особенно необходимы для жизнедеятельности нормальной кишечной микрофлоры. Ранее эти компоненты пищи называли «балластными», предполагая, что они не имеют какого-либо существенного значения для макроорганизма, однако по мере изучения микробного метаболизма стало очевидно их значение не только для роста кишечной микрофлоры, но для здоровья человека в целом. Согласно современному определению, пребиотиками называют частично или полностью не перевариваемые компоненты пищи, которые избирательно стимулируют рост и/или метаболизм одной или нескольких групп микроорганизмов, обитающих в толстой кишке, обеспечивая нормальный состав кишечного микробиоценоза. Свои энергетические потребности микроорганизмы толстой кишки обеспечивают за счет анаэробного субстратного фосфорилирования, ключевым метаболитом которого является пировиноградная кислота (ПВК). ПВК образуется из глюкозы в процессе гликолиза. Далее, в результате восстановления ПВК, образуется от одной до четырех молекул аденозинтрифосфата (АТФ). Последний этап приведенных выше процессов обозначается как брожение, которое может идти различными путями с образованием различных метаболитов.
Гомоферментативное молочное брожение характеризуется преимущественным образованием молочной кислоты (до 90%) и характерно для лактобактерий и стрептококков толстой кишки. Гетероферментативное молочное брожение, при котором образуются и другие метаболиты (в том числе уксусная кислота), присуще бифидобактериям. Спиртовое брожение, ведущее к образованию углекислого газа и этанола, является побочным метаболическим эффектом у некоторых представителей Lactobacillus и Clostridium. Отдельные виды энтеробактерий (E. coli ) и клостридий получают энергию в результате муравьинокислого, пропионового, маслянокислого, ацетонобутилового или гомоацетатного видов брожения.
В результате микробного метаболизма в толстой кишке образуются молочная кислота, короткоцепочечные жирные кислоты (С 2 — уксусная; С 3 — пропионовая; С 4 — масляная/изомасляная; С 5 — валериановая/изовалериановая; С 6 — капроновая/изокапроновая), углекислый газ, водород, вода. Углекислый газ в большой степени преобразуется в ацетат, водород всасывается и выводится через легкие, а органические кислоты (в первую очередь жирные короткоцепочечные) утилизируются макроорганизмом. Нормальная микрофлора толстой кишки, перерабатывая не переваренные в тонкой кишке углеводы, производит короткоцепочечные жирные кислоты с минимальным количеством их изоформ. В то же время при нарушении микробиоценоза и увеличении доли протеолитической микрофлоры указанные жирные кислоты начинают синтезироваться из белков преимущественно в виде изоформ, что отрицательно сказывается на состоянии толстой кишки, с одной стороны, и может быть диагностическим маркером — с другой.
Помимо этого, различные представители сапрофитной флоры имеют свои потребности в определенных нутриентах, объясняющиеся особенностями их метаболизма. Так, бифидобактерии расщепляют моно-, ди-, олиго- и полисахариды, используя их как энергетический и пластический субстрат. При этом они могут ферментировать белки, в том числе и для энергетических целей; не требовательны к поступлению с пищей большинства витаминов, но нуждаются в пантотенатах.
Лактобактерии также используют различные углеводы для энергетических и пластических целей, однако плохо расщепляют белки и жиры, поэтому нуждаются в поступлении извне аминокислот, жирных кислот, а также витаминов.
Энтеробактерии расщепляют углеводы с образованием углекислого газа, водорода и органических кислот. При этом существуют лактозонегативные и лактозопозитивные штаммы. Также они могут утилизировать белки и жиры, поэтому мало нуждаются во внешнем поступлении аминокислот, жирных кислот и большинства витаминов.
Очевидно, что питание сапрофитной микрофлоры и ее нормальное функционирование принципиально зависит от поступления к ней не переваренных углеводов (ди-, олиго- и полисахаридов) для энергетических целей, а также белков, аминокислот, пуринов и пиримидинов, жиров, углеводов, витаминов и минералов — для пластического обмена. Залогом поступления к бактериям необходимых нутриентов является рациональное питание макроорганизма и нормальное течение пищеварительных процессов.
Хотя моносахариды могут легко утилизироваться микроорганизмами толстой кишки, к пребиотикам их не относят.
В нормальных условиях кишечная микрофлора не потребляет моносахариды, которые должны полностью всасываться в тонкой кишке. Пребиотики включают некоторые дисахариды, олигосахариды, полисахариды и достаточно гетерогенную группу соединений, в которой присутствуют и поли- и олигосахариды, которую обозначили как пищевые волокна. Из пребиотиков в женском молоке присутствует лактоза и олигосахариды.
Лактоза (молочный сахар) представляет собой дисахарид, состоящий из галактозы и глюкозы. В норме лактоза расщепляется лактазой тонкой кишки до мономеров, которые практически полностью всасываются в тонкой кишке. Лишь незначительное количество нерасщепленной лактозы у детей первых месяцев жизни попадает в толстую кишку, где утилизируется микрофлорой, обеспечивая ее становление. В то же время дефицит лактазы приводит к избытку лактозы в толстой кишке и значительному нарушению состава кишечной микрофлоры и осмотической диарее.
Лактулоза — дисахарид, состоящий из галактозы и фруктозы, в молоке (женском или коровьем) отсутствует, однако в небольших количествах может образовываться при нагревании молока до температуры кипения. Лактулоза не переваривается ферментами ЖКТ, ферментируется лакто- и бифидобактериями и служит им субстратом для энергетического и пластического обмена, за счет чего способствует их росту и нормализации состава микрофлоры, увеличению объема биомассы в содержимом кишечника, что определяет ее слабительный эффект. Помимо этого, показана антикандидозная активность лактулозы и ее угнетающий эффект на сальмонелл. Полученная синтетическим путем лактулоза (дюфалак) широко используется как эффективное слабительное средство, обладающее пребиотическими свойствами. Как пребиотик детям дюфалак назначается в низких дозах, не оказывающих слабительного эффекта (по 1,5-2,5 мл 2 раза в день в течение 3-6 нед).
Олигосахариды представляют собой линейные полимеры глюкозы и других моносахаров с общей длиной цепи не более 10. По химической структуре выделяют галакто-, фрукто-, фукозил-олигосахариды и др. Концентрация олигосахаридов в женском молоке относительно невелика, не более 12-14 г/л, однако их пребиотический эффект весьма значителен. Именно олигосахариды сегодня рассматриваются как основные пребиотики женского молока, обеспечивающие как становление нормальной микрофлоры кишечника ребенка, так и ее поддержание в дальнейшем. Важным является то обстоятельство, что олигосахариды присутствуют в значимых концентрациях только в женском молоке и отсутствуют, в частности, в коровьем. Следовательно, в состав адаптированных молочных смесей для искусственного вскармливания здоровых детей должны добавляться пребиотики (галакто- и фруктосахариды).
Полисахариды представляют собой длинноцепочечные углеводы в основном растительного происхождения. Инулин, содержащий фруктозу, в больших количествах присутствует в артишоках, клубнях и корнях георгинов и одуванчиков; утилизируется бифидо- и лактобактериями, способствует их росту. Помимо этого, инулин повышает всасывание кальция и влияет на метаболизм липидов, снижая риск развития атеросклероза.
Пищевые волокна — большая гетерогенная группа полисахаридов, наиболее известными из которых являются целлюлоза и гемицеллюлоза. Целлюлоза — неразветвленный полимер глюкозы, а гемицеллюлоза — полимер глюкозы, арабинозы, глюкуроновой кислоты и ее метилового эфира. Помимо функции субстрата для питания лакто- и бифидофлоры и опосредованно поставщика короткоцепочечных жирных кислот для колоноцитов, пищевые волокна оказывают и другие важные эффекты. Они обладают высокой адсорбционной способностью и удерживают воду, что приводит к повышению осмотического давления в полости кишки, увеличению объема фекалий, ускорения пассажа по кишечнику, что обусловливает слабительный эффект.
В средних количествах (1-1,9 г/100 г продукта) пищевые волокна содержатся в моркови, сладком перце, петрушке (в корне и зелени), редьке, репе, тыкве, дыне, черносливе, цитрусовых, бруснике, фасоли, гречневой, перловой крупе, «Геркулесе», ржаном хлебе.
Наибольшее же их количество (более 3 г/100 г) содержится в укропе, кураге, клубнике, малине, чае (4,5 г/100 г), овсяной муке (7,7 г/100 г), пшеничных отрубях (8,2 г/100 г), сушеном шиповнике (10 г/100 г), жареном кофе в зернах (12,8 г/100 г), овсяных отрубях (14 г/100 г). Пищевые волокна отсутствуют в рафинированных продуктах.
Несмотря на очевидную значимость пребиотиков для питания микрофлоры, благополучия ЖКТ и всего организма в целом, в современных условиях отмечается дефицит пребиотиков в питании во всех возрастных группах. В частности, взрослый человек должен съедать в сутки примерно 20-35 г пищевых волокон, тогда как в реальных условиях европеец потребляет не более 13 г в сутки. Уменьшение доли естественного вскармливания у детей первого года жизни приводит к недостатку пребиотиков, содержащихся в женском молоке.
Таким образом, пребиотики обеспечивают благополучие микрофлоры толстой кишки, здоровье толстой кишки и являются необходимым фактором здоровья человека в связи с их существенными метаболическими эффектами. Преодоление дефицита пребиотиков в современных условиях связано с обеспечением рационального питания лиц всех возрастных категорий, начиная от новорожденных и кончая людьми преклонного возраста.
Литература
- Ардатская М. Д., Минушкин О. Н., Иконников Н. С. Дисбактериоз кишечника: понятие, диагностические подходы и пути коррекции. Возможности и преимущества биохимического исследования кала: пособие для врачей. М., 2004. 57 с.
- Бельмер С. В., Гасилина Т. В. Рациональное питание и состав кишечной микрофлоры//Вопросы детской диетологии. 2003. Т. 1. № 5. С. 17-20.
- Доронин А. Ф., Шендеров Б. А. Функциональное питание. М.: ГРАНТЪ, 2002. 296 с.
- Конь И. Я. Углеводы: новые взгляды на их физиологические функции и роль в питании//Вопросы детской диетологии. 2005. Т. 3. № 1. С. 18-25.
- Boehm G., Fanaro S., Jelinek J., Stahl B., Marini A. Prebiotic concept for infant nutrition//Acta Paediatr Suppl. 2003; 91: 441: 64-67.
- Choi S. W., Friso S., Ghandour H., Bagley P. J., Selhub J., Mason J. B. Vitamin B12 deficiency induces anomalies of base substitution and methylation in the DNA of rat colonic epithelium//J. Nutr. 2004; 134 (4): 750-755.
- Edwards C. A., Parrett A. M. Intestinal flora during the first months of life: new perspectives//Br. J. Nutr. 2002; 1: 11-18.
- Fanaro S., Chierici R., Guerrini P., Vigi V. Intestinal microflora in early infancy: composition and development //Acta Paediatr. 2003; 91: 48-55.
- Hill M. J. Intestinal flora and endogenous vitamin synthesis//Eur. J. Cancer. Prev. 1997; 1: 43-45.
- Midtvedt A. C., Midtvedt T. Production of short chain fatty acids by the intestinal microflora during the first 2 years of human life//J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 1992; 15: 4: 395-403.
С. В. Бельмер
, доктор медицинских наук, профессор
А. В. Малкоч
, кандидат медицинских наук
РГМУ, Москва
