Про-, пре- и синбиотици - основни характеристики, получаване и приложение.

Функционални храни
История и значение
Терминът функционални храни е въведен за първи път в Япония през 80-те години
с разработването на специален печат за обозначаване на храни за специфична
здравословна употреба (FOSHU). Този печат се поставя на преработени храни, които
съдържат съставки за подобряване на специфични функции в тялото, и освен това са
хранителни. През 1989 г. Stephen De Felice измисля и употребява термина “nutraceutical”
Американската диетична асоциация (1999) ги определя като „цялостни, усилени или
обогатени храни, които могат да бъдат консумирани като част от разнообразни диети и
приемани редовно за постигане на потенциални ползи за здравето. Терминът идва ”от
“nutrition” (храна) и “pharmaceutical” (фармацевтичен), за да дефинира храна или част от
храна, която носи полза за здравето.
Други дефиниции за функционални храни са:
• Храна, която задоволително демонстрира благоприятни ефекти по отношение на
една или повече таргетни функции в организма, извън адекватните нутритивни
ефекти, както и оказваща влияние на подобрен здравен статус или редукция на
здравен риск от развитие на заболяване.
• Храни, които осигуряват ползи за здравето извън оснвното хранене
• Функционалните храни могат да включват обогатени с витамини и минерали
продукти,съдържащи прибавени фибри, пре-, про- и синбиотици и омега-3 мастни
киселини. Обогатяването може да се извърши чрез растителна селекция или чрез
обработка, чрез специално хранене на селскостопанските животни или с
биотехнологични способи.
• Природни продукти, полезни за здравето, включват β-глюкан, изолиран от овес,
антиоксиданти от боровинки, стероли и станоли от дървесна каша, омега-3 мастни
киселини и мазнини от морски източници и водорасли.
Важно е да уточним, че функционалните храни не са лекарства и не осигуряват мигновено
чудотворно решение на сериозни здравословни проблеми, а действието им е по-бавно и с
натрупване. Немодифицирани цялостни храни са плодовете и зеленчуците: най-проста
форма на функционална храна.
(Термини близки до функционална храна, но без да са нейни синоними синоними:
• Пробиотици
• Пребиотици
• Нутрацетици
• Усилени, обогатени храни /fortified foods/
• Медицински храни
• Фитохимикали /фитонутриенти - терпени, феноли, тиоли, лигнани)

Пробиотици
Основни характеристики
Пробиотиците са живи организми, оказващи благоприятно влияние върху
организма при консумация. Могат да бъдат открити във фермантиралите храни като
например киселото мляко, в хранителни добавки и различни козметични продукти. Много
от микроорганизмите в пробиотиците са подобни или дори същите като тези, които
живеят в телата ни. Най-често срещаните такива са от родовете Lactobacillus и
Bifidobacterium. Бактерии от други родове както и някои дрожди също могат да бъдат
използвани като пробиотици. За да наречем нещо пробиотик, то трябва:
• да съдържа живи микроорганизми
• да носи ползи за здравето Функциите, които пробиотикът може да изпълнява са:
• да помогне на организма да поддържа здравословна група микроорганизми или да
възстанови увредена такава
• да произвежда субстанции, които са необходими на организма
• да повлияе на имунният отговор на организма
Основните изисквания към селектираните щамове са:
• Да бъдат безвредни (апатогенни) за гостоприемника.
• Да бъдат устойчиви към ниско рН и жлъчка.
• Да се адхезират и колонизират върху чревната мукоза.
• Да продуцират органични киселини и бактериоцини.
• Да проявяват антагонизъм към патогенна и токсигенна микрофлора.
• Да бъдат пригодени за клинично и хранително приложение.
Получаване
Първата стъпка е получаване на чиста култура от желания микроорганизъм, която
се подлага на качествен котрол. След това се правят няколко последователни ферментации
докато се постигне желаният обем инокулум, който се прехвърля в основния ферментатор
за растеж. Ферментацията се контролира внимателно и след приключването ѝ ферментът
се центофугира за да се отделят и концентрират клетките. В зависимост от желаният краен
продукт, могат да се добавят стабилизиращи разтвори (криопротектори или
лиопротектори). Криопротекторите предотвратяват образуването на кристали вода в
клетката при лиофилизирането ѝ, докато лиопротекторите влияят върху клетъчната
мембрана. Като криопротектори и лиопротектори най-често се използват въглехидрати и
липиди. След това могат да се приложат различни начини на замразяване. Една от
техниките за замразяване е изливането на такъв разтвор в криоампули и потапянето им в
течен азот. По-ефективна техника обаче е накапване на разтвора в течен азот през отвори с
определен размер - пелетизиране, при което се получават гранули, които се пакетират.
Трети начин е да се напълнят тави с разтвора, които се поставят на температурно
контролиран рафт и след като замръзнат се вакуумират и се загряват постепенно. (от -40°C

до +40°C) След като бъде премахнат от сушилнята, лиофилизираният материал се стрива
на прах с определен размер на частиците и определена плътност, след това се капсулира
или се прави на сашета. Предимствата на последния метод са, че клетките запазват
целостта си и метаболитната си активност.
Има няколко точки на контрол на процеса:
• Преди започване на процеса, суровините преминават през качествен контрол.
• Въвеждат се смислени и постижими параметри на процеса и се проверяват
възможностите за поддържането им.
• необходимо е наличие на добре обучен персонал.
• Автоматизират се процесите, доколкото е възможно, за да се сведе до минимум
възможността от човешка грешка.
• Оценява се получената информация от процесите за използването и за
продължително подобряване и осигуряване на възможност процесът да се
възпроизвежда устойчиво.
• Оценяват се пробите и се подсигурява добро качество на продукта.
o Пробите от суровините, междинните продукти и крайният продукт се
подлагат на широк спектър от тестове. Проверява се количественото
съдържание на МО в пробиотика и тяхната жизненост.
Механизъм на действие на пробиотика
Синтез на химични продукти (бактериоцини), които директно инхибират
преминаването на другите МО през чревната стена (транслокация). Синтезират и
невротрансмитери, които естествено се намират в червата. Те модифицират други чревни
функции като мoтилитет и чувствителност. Подобряват функцията на мукозната бариера.
Подпомагат епитела и имунната система да контролират имунния отговор.
Приложение ( как се употребяват, полезни/ вредни)
Пробиотиците се използвт както за хора, така и за растения и животни. Те могат да
бъдат на таблетки, капсули и сашета или да се съдържат в храни и напитки .
Пробиотиците трябва да се приемат преди храна, за да може лактобацилите да се
адхезират по-бързо към стената на дебелото черво, да се размножат и да започнат да
упражняват своето полезно действие. За да упражняват полезно действие пробиотичните
бактерии трябва да се приемат в количество над 100млн. колонообразуващи единици, т.е.
това е равно на 2-3 мерителни лъжици от храните или 2 до 8 капсули. Друг начин за
приемане на пробиотик е като пробиотикът се включи в полимерни матрици, които са
годни за консумация, след което храните се потапят в тази матрица за да се получи
покритие. По този начин могат да се контролират патогените, което прави храните по-
безопасни и здравословни. Не са направени достатъчно проучвания за да се провери дали
нямат странични ефекти или негативно влияние. Рискът за опасни странични ефекти е по-
голям за хора с тежки заболявания zили компроментирана имунна система. Тежките
странични ефекти са: инфекции; продукция на опасни вещества от пробиотичните
организми; трансфер на гени от пробиотичните МО, които са резистентни към

антибиотици, към другите МО в организма; някои пробиотици могат да съдържат МО,
които не са описани на етикета, които могат да бъдат сериозен риск за здравето.
Полезните ефекти на млечно-киселите бактерии зависят много от тяхното прилепване
(адхезия) към дебелото черво. Колкото по-силна е адхезията, то толкова са и по-силни
благоприятните им ефекти. Пробиотиците помагат за различни гастроинтестинални и
екстраинтестнални разстройства. Могат да се приемат и успоредно с приема на
антибиотик за да поддържат чревната микрофлора. Имат положителен ефект при чревни
възпаления и помагат при лактозна нетолерантност. Защитават от чревни инфекции.
Установено е, че пробиотичните бактерии стимулират имунната система, като увеличават
количеството и активността на фагоцитите, лимфоцитите, увеличават имуноглуболините,
които действат като противоотрови, увеличават количеството на интерферона действащ
срещу вирусите и бактериоцините действащи срещу бактериите. Те увеличават
производството на цитокини, които свързват имунната система на човека в едно цяло. По
този начин те засилват имунитета на човека и го правят устойчив спрямо различни
заболявания и увеличават възможността за по-бързо справяне с различни стресови
състояния, физически пренапрежения и други. Както казахме, за да се осъществи
качествено ефектът на пробиотичните бактерии, те трябва да прилепнат добре към
дебелото черво, като най-силен адхезионен ефект притежават бактериите Lactobacillus
bulgaricus. При растенията пробиотиците могат да действат като биоторове, заздравители,
фитостимулатори и биопестициди. Имат предимства пред химичните пестициди, защото
са по-безопасни за ОС, има по-малко рискове за човешкото здраве, имат по-специфично
действие, ефективни са в малки количества, разграждат се по-бързо от химичните и други.
Пребиотици
Основни характеристики
Пребиотиците произхождат от олигозахаридите и се определят като несмилаеми
(non-living), но ферментирали храни, които преминават по цялата дължина на стомашно-
чревния тракт, без да се променят (т.е. не се усвояват и смилат от стомашния сок) и
оказват благоприятен ефект върху гостоприемника като стимулират растежа и развитието
на определени видове бактерии. Пребиотичните фибри са устойчиви на топлинни
амплитуди и на повишената киселинност в стомаха, което ги прави перфектната храна за
полезните чревни микроорганизми. В сравнение с пробиотиците, които предоставят
екзогенни бактерии в червата, пребиотиците избирателно стимулират растежа на малък
брой бактерии (вече намиращи се в червата), които имат положителен ефект върху
човешкото здраве. Олигозахаридите в човешкото мляко например се определят като
типични пребиотици, защото допринасят за растежа на лактобацилите и
бифидобактериите. Единствените пребиотици, за които има достатъчно голяма база данни
са фруктанти от инолинов тип и фруктоолиг