10. Пробиотики на основе бифидобактерий. Виды и штаммы бифидобактерий для получения пробиотиков.

Среди различных представителей нормальной микрофлоры человека особое место занимают бифидобактерии. Наряду с представителями из родов Clostridium, Bacteroides, Eubacteria они составляют основу кишечной микрофлоры. В настоящее время рода Bifidobacterium включает 32 вида, из которых три вида новых B.inopintanum, B.lactis, B.denticolens были включены в этот род впервые. В 1899 году ученик И.И. Мечникова Генри Тиззиер впервые выделил основные представители бифидобактерий в чистую культуру из кишечника здорового грудного ребенка.

Морфология бифидобактерий изменяется в зависимости от состава питательной среды и возраста. Они представляют собой палочки, утолщенные на концах в виде шаровидных утолщений. Среди бифидобактерий встречаются виды как с низкой ферментативной активностью (B.bifidum), так и виды, сбраживающие различные углеводы (B.adolescens, B.breve). Фруктозо-6фосфат – ключевой фермент бифидобактерий. Бифидобактерии образуют молочную и уксусную кислоту в соотношении 3:2 и не образуют углекислый газ (гетероферментативное мол-кисл брожение). Они не имеют ферментов α-галактозидазы и α-глюкозидазы, облигатные анаэробы, не растут в присутствии кислорода и на средах с повышенным окислительно-восстановительным потенциалом.

Нуждаются в аскорбиновой кислоте, цистеине, тиогликолевой кислоте, углекислом газе, некоторые представители нуждаются в аланине, изолейцине, лизине, аргинине, глютаминовой кислоте. Некоторые штаммы нуждаются в витаминах: пантотеновой кислоте, биотине, рибофлавине, никотиновой кислоте, пуринах и пиримидинах.

Исследования видового состава бифидобактерий у грудных детей позволило выявить основные виды B.bifidum, B.parvulorum, B.infantis и мало B.longum. Представители B.adolescentis не обнаруживались у грудных детей, но при искусственном вскармливании этот вид заселял кишечник. У взрослых людей преобладающими видами являются B.longum. и B.adolescentis и редко B.bifidum. В кишечном содержимом у взрослого человека может обнаруживаться одновременно до 5 видов бифидобактерий. В кишечнике более пожилых людей преобладает вид B.adolescentis.

Все это указывает, что в пробиотичесих препаратах, предназначенных для детей до трех лет, видовое соотношение бифидобактерий должно соответствовать количественному содержанию этих микроорганизмов в кишечнике здоровых детей. При этом вид B.adolescentis не следует вводить в пробиотики и продукты ФП. Снижение количества бифидобактерий или даже их полное исчезновение является механизмом патогенетических длительных дисфункций у детей и взрослых. Оно ведет к нарушению минерального обмена, процессов кишечного всасывания, белкового и жирового обмена, формированию хронических расстройств пищеварения. Они являются поставщиком незаменимых аминокислот (триптофана и др.), витаминов, снижают уровень холестерина в крови, нормализуют продукцию жирных летучих кислот, желчных кислот, участвуют в метаболизме муцина и регулируют водный и солевой обмен.

К началу 90-х годов в России были разрешены лишь 4 штамма бифидобактерий к использованию для производства лечебных препаратов, в том числе в форме продуктов лечебно-профилактического назначения: B.bifidum 1, B.bifidum-797, B.bifidum ЛВА, B.longum В379. В последующие годы были выделены и охарактеризованы штаммы из видов B.adolescnsis, B.breve. Ограниченность числа бифидобактерий в мире обусловлена тем, что при отборе стартерных культур требуется проводить огромную селекционную работу, в том числе и генетическую. Штамм должен отвечать требованиям медицинским, технологическим, токсикологическим и т.д. Большую работу в этом отношении проводит шведский селекционер Стиг Бенгмарк, отметивший. Что генетические различия между штаммами бифидобактерий могут быть настолько различны, как отличается человек от рыбы.

Живые бифидобактерии, присутствующие в пищевых продуктах, очень чувствительны к рН, отсутствию факторов роста, субстратов и т.д. Для удлинения сроков сохранения бифидобактерий их рекомендуют сочетать в продуктах ФП c молочнокислыми бактериями, обладающими протеолитической активностью.

Первый лечебный коммерческий препарат, содержащий живые бифидобактерии и получивший название «Эугалан», был разработан в 1956 году в Германии немецкой фирмой “Toper Gmbh”. Там же в Германии позднее в 1964 году был создан первый бифидосодержащий препарат для детей – Lactana B-milk. В 1968 году японская фирма Nissin Flour Milling Co Ltd. на основе штамма, выделенного от животного, разработала первый коммерческий препарат бифидобактерий для ветеринариИ. Первый лечебный отечественный препарат бифидобактерий – Бифидумбактерин сухой – разработан в 1972 году в Московском НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г.Н. Габричевского. Этот препарат представляет собой лиофильно высушенную массу в среде для культивирования штаммов Bifidumbacterium bifidum 1, 791, ЛВА-3 или B.longum B-379M. Препараты готовили во флаконах, ампулах или в виде таблеток. Доза, рекомендованная к употреблению, составляла 108-10 КОЕ. Такой дозы вполне достаточно для нормализации микробоценоза ЖКТ. Бифидумбактерин сухой предназначен для лечения детей и взрослых. Детям можно применять с первых часов после рождения.

Для бактерцидно-иммуностимулирующей активности в России разработан сухой бифидумбактерин, обогащенный лизоцимом (Бифилиз). Этот препарат обладает антиопухолевым действием, повышает неспецифическую резистентность, способствует лучшей переносимости противоопухолевой рентгенорадиотерапии и снижению гранулоцитарной эластазы. Лизоцим обладает бифидумстимулирующей активностью, его присутствие увеличивает содержание бифидобактерий в пищевых продуктах.

Пробиотические культуры бифидобактерий способны адсорбироваться на специальных сорбентах, которые в свою очередь, обладают повышенной способностью удерживаться на поверхности кишечного эпителия. Типичным примером может быть пробиотик «Бифидумбактерин форте».

После установления способности бифидобактерий культивироваться в молоке, с 60-х годов началась история использования этих микроорганизмов не только для изготовления лечебных препаратов, но и для ферментированных лечебных продутов питания. В 1966 году были опубликованы материалы об эффективности использования грудным детям искусственно вскармливаемым препарата “Lactana-B”. Этот молочный продукт содержит живые бифидобактерии и факторы их роста. В 1968 г. появилась информация об использовании сухого молока с лиофильно высушенными бифидобактериями при заболеваниях цирроз, гепатит и др.

В 1968 г. появилась первая технологическая схема производства кисломолочных продуктов, содержащих живые бифидобактерии. С 1977 г. производят кисломолочные продукты с использованием бифидобактерий в монокультуре или в сочетаниях с другими бактериями в массовых количествах пищевой промышленностью предприятий стран Германии, США, Австрии, Франции, Чехословакии. В настоящее время в странах-производителях на основе бифидобактерий насчитывается до 70 различных пищевых лечебных продуктов. В их число входят йогурты, соки, жевательные препараты, мороженое, салаты, кефиры, сметана, твороги и др.