История, классификация, получение, применение пребиотиков

Несмотря на то, что термин «пребиотики», предложенный М. Роберфруа и Г. Гибсоном, вошел в медицинскую терминологию только в 1995 году, исследования пребиотиков продолжаются уже на протяжении более чем 50 лет.
Начало этим исследованиям положил педиатр из Австрии Ф. Петуэли, который в 1957 году описал лактулозу как вещество с бифидогенным эффектом, т.е. пребиотик.
Питание человека включало в себя пребиотики со времен глубокой древности. Исследования образа жизни древних людей показали, что рацион их состоял в большей части из растительной пищи, богатой пребиотиками и пищевыми волокнами.

С тех пор образ жизни и питание человека существенно изменились, а рацион современного человека теперь включает в себя в основном жиры и рафинированные углеводы и совсем мало пребиотиков и пищевых волокон.
Изначально в список пребиотиков входили только три элемента: инулин (и олигофруктоза), лактулоза и галактоолигосахарид.
Сейчас этот список существенно расширен.
В него включены и уже хорошо известные соединения, и новые компоненты, такие как смола акации, полидекстроза и другие.

По мере изучения таких веществ находится все больше.
Некоторые пребиотики используются в производстве продуктов не только за пребиотические свойства, но и за технологические возможности (как подсластитель, заменитель жира, за улучшение вкуса и структуры).
И в зависимости от изготавливаемой продукции их выбирают либо по технологическим свойствам, либо по пребиотическим (рис. 1), либо по их совокупности.

Ключевым моментом в характеристике пребиотиков является их избирательное стимулирование полезных для человеческого организма представителей кишечной микрофлоры, к которым в первую очередь относятся бифидобактерии и лактобациллы.
Понятие «пребиотик» не следует смешивать с понятием так называемой «кишечной пищи» – пищевых веществ, не гидролизующихся и не всасывающихся в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.

Кишечная пища может служить субстратом для кишечных микробов, обеспечивая организм энергией и рядом полезных веществ, но не обладает свойством селективной стимуляции полезной микрофлоры.
На сегодняшний день пребиотики во многих странах производят в промышленных масштабах, так как весьма перспективно применение пребиотиков для обогащения хлебобулочных, кондитерских изделий, соков, напитков, консервов, мясных изделий, концентратов и других продуктов питания.

Классификация
Все пребиотики можно классифицировать, исходя из нескольких критериев.
Первый – это происхождение
Оно может быть природным, натуральным или искусственным, созданным на основе химической или другой комбинации веществ, не встречающейся в природе.
По своей химической природе пребиотики могут быть углеводами, белками, а также витаминами и их производными.
Большинство пребиотиков, обладающих способностью стимулировать бифидобактерии, относятся к нейтральным сахарам.

Исходя из этого, пребиотики можно классифицировать по нескольким признакам.
Другой вариант классификации для олигомерных и полимерных пребиотиков может быть основан на основном типе связи между звеньями в молекулярной цепочке: β-1-3 связь, β-1-6 связь, β-1-4 связь и т.д.и по пропорциональным соотношениям этих связей в сложных молекулах.

В настоящее время, говоря о пребиотиках, чаще всего подразумевают вещества с бифидогенным эффектом – вещества, избирательно стимулирующие развитие нормальной микрофлоры, относящейся к бифидобактериям.
Однако по мере развития микробиологии и нутрициологии следует прогнозировать появление и развитие групп пребиотиков с селективным эффектом в отношении других представителей нормофлоры пищеварительного тракта.

Получение
В настоящее время существует четыре принципиально разных направления промышленного получения пребиотиков.
1. Галактоолигосахариды, фруктоолигосахариды, инулин, лактоглобулины, гликопептиды, гетероглюканы, устойчивый крахмал, пищевые волокна получают выделением из природных источников, таких как соя, сахарный тростник, сахарная свекла, топинамбур, цикорий, молочная сыворотка, водоросли, грибы и актиномицеты, злаковые (отруби) и др.
2. Источниками ферментативного или кислотного гидролиза являются галактаны, ксиланы, хитин, ламинаран, арабиноксиланы, пектиновые вещества.

3. Такие пребиотики, как лактулоза, трансгалактоолигосахариды, галактоолигосахариды, получают путем химического синтеза.
4. Фруктоолигосахариды, изомальтоолигосахариды, лактулозу, циклодекстрины получают фермен-тативным гидролизом.
Исследования подтвердили уникальные свойства пребиотических продуктов.
В связи с этим на протяжении многих лет в нашей стране они с успехом использовались в питании как здоровых, так и больных людей, оказывая существенное влияние на нормализацию кишечной микрофлоры и состояние здоровья.

Бифидогенные свойства пребиотиков легли в основу концепции по обогащению ими детских молочных смесей для искусственного вскармливания.
Многочисленные исследования, проведённые изучению этих смесей, свидетельствуют об их высокой эффективности и достижении пребиотического действия.
Сегодня свое применение пребиотики нашли также в производстве спредов, майонеза, мороженого, кисломолочных продуктов, хлеба, мучных кондитерских изделий и других продуктов питания.