Обзор зарубежного опыта

Проблема дисбактериоза – бактериологического изменения кишечной микрофлоры, наблюдающегося в той или иной степени у подавляющего большинства населения (в благополучной Германии по данным Всемирной Организации Здравоохранения таковых 90%) – известна даже тем, кто не связан с медициной.

В существующей ныне экологической и социально-экономической обстановке характерен следующий набор причин возникновения дисбиотических изменений: массовое, и часто бесконтрольное применение различных антибактериальных, гормональных препаратов, повышенный радиационный фон, многообразие стрессовых ситуаций, нерациональное и неполноценное питание, острые кишечные инфекции, воспалительные заболевания, химизация продуктов питания, загрязнение воздуха, воды, бесконтрольное применение антибиотиков в кормах, которые попадают к нам в организм вместе с мясом, радиационное воздействие при авариях и при лучевой терапии, химиотерапия и т.д.. Доказано, что бифидофлора иссякает с возрастом.

Общепризнанна та огромная роль, которую играют в поддержании здоровья человека бактерии, представляющие собственную (индигенную) нормальную микрофлору – в основном, бифидобактерии и лактобациллы, – когда они присутствуют в толстом кишечнике в достаточном количестве и необходимом соотношении. Этому вопросу посвящена обширная литература.

При нарушении нормальной жизнедеятельности полезных микроорганизмов вследствие перечисленных выше причин все положительные влияния на организм – подавление гнилостных и патогенных бактерий, продуцирование витаминов, активизация иммунных процессов, обеспечение защиты от кишечных инфекций, ингибирование образования токсинов, обеспечение всасывания кальция и других микроэлементов – ослабляются либо совсем пропадают.

Пути восстановления кишечной микрофлоры

Не вызывает сомнения необходимость восстановления собственной микрофлоры для профилактики массы заболеваний. В развитых странах давно обратили пристальное внимание на эту проблему, и в некоторых из них уже в начале 60-х годов на государственном уровне стали поддерживать профилактику многих заболеваний через предоставление налоговых льгот производителям продуктов, названных в последствии продуктами «функционального питания», и распространение информации среди населения о необходимости потреблять определенные продукты в необходимом количестве. Кстати, последнее возложено на Министерства здравоохранения. Выгоды для всех здесь очевидны: для населения – радость здоровой жизни, для фирм – расширение производства и увеличение продаж продуктов питания, для государства – экономия вследствие сокращения заболеваемости населения.

В этой части показательна программа функционального питания в Японии FOSHU (Food for Specified Health Use), принятая в 1975 и существенно переработанная в 1991 году. Она родилась после десятилетия специальных исследований ведущих институтов по заказу Министерства Здравоохранения и Благосостояния, как механизм для качественного изменения состояния здоровья населения в основном через нормализацию кишечной деятельности. Решается задача программы — защита здоровья населения — путем добавления в питание биологически активных элементов и/или удаления нежелательных. Эта программа стала прообразом для подобных программ функционального питания в Европе, США, Канаде.

Основу этих программ составляют продукты, содержащие пробиотики (бактерийные препараты), пребиотики (бифидогенные факторы, т.е. субстраты для количественного роста бактерий нормальной флоры) и симбиотики, или синбиотики (сочетания про- и пребиотиков). В последнее время на Западе пробиотики отдельно от бифидогенных факторов почти не используются. Так как пробиотики очень восприимчивы к кислороду и нагреванию, их применение в продуктах ограничено, несмотря на их полезные свойства. Кроме того, их трудно доставить до толстой кишки в нужном количестве вследствие существования естественных защитных барьеров организма. Исходя из этих обстоятельств бифидогенные факторы, которые не подвергаются нормальным пищеварительным процессам, в настоящий момент используются как добавки в продуктах питания.

О пробиотиках и их использовании в пищевой промышленности (в основном, в молочной отрасли) в России хорошо известно. А использование пребиотиков в производстве продуктов функционального питания находится в зачаточной фазе, во-первых, из-за незначительного присутствия бифидогенных факторов на рынке, во-вторых, по причине удорожания продуктов питания при введении в них пребиотиков, и, в-третьих, вследствие неинформированности населения в необходимости их употребления – информацию о пребиотиках можно найти только в специализированной литературе. В связи с этим остановимся на описании пребиотиков и продуктов питания, их содержащих.

Оздоровление через продукты питания.

Пребиотики, или бифидогенные факторы, – это вещества, которые, как правило, не расщепляются ферментной системой организма, а в неизменном виде попадают в толстый кишечник, где утилизуются бифидобактериями, что приводит к их быстрому численному росту. Результатом этого является стимуляция механизмов деятельности нормофлоры, которые были описаны выше. Таким образом, пополнение недостающей флоры в отличие от использования пробиотиков идет более естественным путем, т.к. стимулируется именно своя собственная флора и нет проблем приживаемости и доставки флоры до толстого кишечника.

На настоящий момент классифицировано несколько типов пребиотиков, к которым относятся галактоолигосахариды, фруктоолигосахариды, изомальтоолигосахариды и др. Имеет смысл остановится подробно на основном пребиотике, общепризнанном в мире бифидус-факторе № 1, – лактулозе. Это дисахарид, получаемый из молочного сахара, лактозы. Мировое производство на 1995 год составило только в Японии и Европе 20000 тонн в год. Используется как лекарственное средство для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, печени и почек. Как пищевая добавка биологически активного действия используется для детского, диетического, профилактического, лечебного и геронтологического питания. Из общего объема производства около 67 %, или 14000 тонн, в год используется в качестве функциональной добавки в продукты питания. В продуктах питания не имеет побочных действий, безопасна, положительное действие не зависит от процентного содержания ее в продукте (степень влияния зависит от процентного содержания), не влияет на уменьшение сроков хранения.

В Японии в 1992 году лактулоза включена в список ингредиентов, составляющих основу программы оздоровления FOSHU как «… специальный пищевой материал для поддержания здоровья нации и защиты от внутренних инфекций». 31 марта 1995 года, наряду с другими компонентами, лактулоза утверждена Японской Ассоциацией Здоровья и Продуктов Питания как составная часть продуктов, которая «обеспечивает функциональное воздействие на кишечную микрофлору, поддерживая нормальный уровень жизнедеятельности бифидобактерий и хорошие условия функционирования кишечника».

Мировой лидер в производстве продуктов питания, обогащенных лактулозой, – японская корпорация-производитель молочных продуктов Morinaga Milk Industry Co. Именно эта компания сосредоточила свои усилия на проведении обширных исследований по воздействию лактулозы на организм человека и обработке данных других авторов после того, как Петуэли в 1957 году открыл бифидогенную активность лактулозы. В 1960-х годах исследования воплотились в производство продукта для детей, находящихся на искусственном вскармливании – молока, обогащенного лактулозой. Исследования показали, что употребление этого продукта детьми, у которых содержание бифидобактерий было на уровне 25 % к общему числу микробного пула, на 11-й день имели уже 96 % к полному количеству. Также были проведены токсикологические исследования и испытания на безопасность, и получены положительные результаты. И то и другое было подтверждено обширными исследованиями. Данные по благотворному действию на организм были настолько убедительными, что этот продукт открыл широкую дорогу функциональному питанию и развитию индустрии пребиотиков во всем мире. Детские смеси с присутствием лактулозы производятся в Европе (во Франции – «Альфалак», в Чехии – «Релактан», в Швеции – «Семпер-бифидус») и поставляются на рынок России.

Дозы при лечении лактулозой составляют несколько десятков грамм в день. Рекомендованные дозы при профилактике заболеваний и для коррекции кишечной флоры составляют несколько грамм в день. Именно эти дозировки и интересно рассмотреть с точки зрения добавления в продукты питания.

Основываясь на очевидной активности в качестве бифидус-фактора и безопасности для людей, лактулоза в настоящее время используется не только при производстве детского питания, но и во многих других продуктах – молоке, йогурте, сыре, масле, мясных и кондитерских изделиях, ,безалкогольных и прохладительных напитках – как функциональный ингредиент для регуляции кишечной деятельности. Самый популярный в Японии безалкогольный напиток, обогащенный лактулозой, – Maiasa Sokhai, производящийся с 1991 года по заказу Государства.

Продукты с лактулозой разрабатываются постоянно. Новые продукты, предложенные Японскими производителями внутреннему и международному рынку в 1999 и 2000 годах – Aloe Nomu Yogurt, содержащий кроме лактулозы кисломолочные бактерии и кальций, и молочный напиток Balance Potage, содержащий вместе с лактулозой железо, кальций, пищевые волокна и лактоферрин. Не вызывая гниение зубов, лактулоза используется как безкалорийный подсластитель в напитках и других продуктах.

В настоящее время в Японии производятся детские смеси, обогащенные лактулозой. Наиболее типичные – это «LF-P-для грудных детей», которая содержит 0,5% лактулозы (после разведения в готовом к употреблению продукте ее процентное содержание – 0,065%), лактоферрин и пептиды, и «LF chil-mil», содержащая 0,45% лактулозы (в готовом продукте – 0,058%). Столько же лактулозы – в детском молочном продукте «BF-T». Именно это молоко, как показали исследования, практически не отличается от грудного молока по своим свойствам и воздействию на организм. Грудное женское молоко считается идеальным с точки зрения положительного воздействия на организм.

Морита (Япония) продемонстрировал эффект приема молока с  лактулозой грудными детьми, находящимися на искусственном вскармливании. Детское молоко содержало 0,24% лактулозы. Контрольная группа получала то же питание, но без лактулозы. Сравнения велись с группой, вскармливаемой грудным молоком. Более всего бифидобактерий содержали выделения детей на естественном вскармливании – 87,5%, далее шла группа, которая принимала молоко с лактулозой – 66,7%, группа, которая питалась обычным детским питанием, которое присутствовала тогда на рынке, – только 26,7%. Остальные показатели соотносились в такой же пропорции.

Хоффман и др. (Швейцария) исследовали влияние малых доз лактулозы на взрослых и получили положительные  результаты. В группе, принимающей лактулозу, по сравнению с контрольной группой уровень бифидобактерий в фекалиях возрос в 10 раз, лактобацилл – в 10 раз, уровень кишечной палочки уменьшился в 100 раз.

Терада и др. (Япония) исследовали эффект воздействия лактулозы на состав микробной флоры в фекалиях взрослых людей. Ежедневно они принимали по 3 грамма лактулозы перорально с едой в течение 14 дней. До приема в составе микробного пула бифидобактерии составляли 8,3 %. Уже через неделю приема лактулозы состав кардинально изменился. Бифидобактерии составляли 47,4 % от общего количества. В абсолютном выражении увеличение количества бифидобактерий произошло с 9,7 десятичных логарифмов на грамм фекалий до 10,5 lg, уменьшение количества бактероидов – с 10,7 lg до 10,4 lg.  При этом снизился уровень аммиака, скатола, р-креола, индола и фенола (эти же эффекты обычно получают при лечении печеночной энцефалопатии). Изменения также наблюдали в pH кала, – показатель снизился с 6,9 до 6,2, – что также свидетельствует об улучшении состояния кишечной деятельности. Кроме того, измерения вели и в верхних отделах кишечника, где pH изменился еще сильнее – более чем на 1,0.

Томода и др. установили увеличение частоты дефекации у взрослых людей, которые ежедневно употребляли йогурт или молоко, содержащие соответственно 0,65 г и 4,0 г лактулозы и бифидобактерии. Наблюдалось значительное увеличение бифидобактерий в фекалиях.

Также положительные результаты получили Бартрам и др. (США) и Нагендра и Венкат Рао (Индия). При потреблении йогурта (500 мл/д в течение 3-х недель), обогащенного бифидобактериями и лактулозой, здоровыми взрослыми людьми, было установлено повышение количества бифидобактерий в выделениях.

Исследованиям в области бифидус-факторов и их влияния на биохимические процессы в организме посвящены исследования и отечественных ученых.

Развернутый обзор по пребиотикам сделан Шевелевой С.А.. Родоман В.Е. и Максимов В.И. посвятили много работ пребиотиками их воздействию на микроэкологию толстой кишки. Мурашов А.О., Лисицын О.Б. и Абрамов Н.А., занимающиеся пробиотиками, также обратили пристальное внимание на бифидус-факторы, и, в частности, на лактулозу.

Особый интерес представляют исследования первой отечественной лактулозы, которая вырабатывается с 1998 года российской фирмой «Фелицата».

Щербакова Э.Г. (ПНИЛ медицинской цитологии Российской медицинской академии последипломного образования Министерства здравоохранения РФ) провела доклинические исследования на животных. Полученные результаты сформулированы следующим образом: «… Концентрат лактулозы «Лактусан» обладает выраженным бифидогенным действием, стимулируя рост бифидобактерий in vitro и in vivo…», «… Бифидогенный эффект «Лактусана» проявляется в широком диапазоне доз. Оптимальный бифидогенный эффект in vitro ока­зывают 0,025% и 0,0025% растворы лактулозы «Лактусан», что соответствует концентрациям лактулозы 100 и 10 мкг/мл. Выражен­ная стимуляция бифидо- и лактофлоры у мышей на модели дисбиоза, индуцированного ампициллином или тетрациклином, проявляется при применении «Лактусана» по 0,25 мл 2,5-0,15% растворов, что соответствует дозам лактулозы 125-7,5 мг/кг (0,5-8,5 г в сутки в расчете на средний вес взрослого человека 70 кг). Лактулоза «Лактусан» оказывает дозозависимый протективный эффект на ткань печени и слизистую оболочку кишечника, пре­дотвращая побочное токсическое действие высоких доз тетрациклина и ампициллина. «Лактусан» в виде 2,5%-ного раствора (доза лактулозы 125 мг/кг) оказывал выраженное защитное действие на ткань печени, слизистую оболочку тонкой и толстой кишки при его одновременном применении с высокими дозами ампициллина и тетрациклина …». «… Максимальный эффект «Лактусана» получен при введении лактулозы в дозе 125 мг/кг в течение 14 дней (7 дней на фоне тетрациклина и 7 дней после отмены антибиотика). Применение «Лактусана» по этой схеме обеспечивало наибольшее возрас­тание содержания бифидо- и лактобактерий, полностью предотвращало развитие индуцированных тетрациклином токси­ческих поражений печени и слизистой оболочки кишечника …».

Клиническая больница Ярославской государственной медицинской академии в течение 5 месяцев проводила исследования на больных с желудочно-кишечными заболеваниями и больных сахарным диабетом (всего – около 120 больных). Выводы: «… Включение в традиционную схему лечения сахарного диабета 1 и 2 типов лактулозы «Лактусан» в объеме 15 мл в день в течение 7-10 дней обеспечивает увеличение Т клеток на 45%, В клеток на 92%, иммуноглобулинов на 12%-45,8%, что делает обязательным применение «Лактусана» при лечении больных сахарным диабетом с местными и общими гнойными осложнениями… Лактулоза «Лактусан» перспективна в лечении заболеваний печени, желчевыводящих путей и кишечника как средство, устраняющее нарушения биоценоза кишечника и положительно влияющее на обмен веществ, и тем самым, на положительный исход болезни …» Подобные положительные результаты получены Рыболовлевым и др.

Академик, д.м.н. В. Е. Родоман, д.б.н. В.И. Максимов, д.м.н. Л. Т. Кузьменко, к.м.н. Н.И. Петрук провели испытания лактулозы «Лактусан» с добавлением солей янтарной кислоты в 24 отделении Морозовской детской городской клинической больницы по поводу различных заболеваний (ОРВИ, кишечные инфекции, бронхиальная астма, обструктивные бронхиты, судорожный синд­ром) или наблюдались амбулаторно на кафедре детских болезней медицинс­кого факультета Российского университета дружбы народов с диагнозами атопический дерматит, дисбактериоз кишечника, дискинезия желчевыводящих путей. «… Эффективность препарата Лактусан установлена по двум направле­ниям: клинические данные (главным образом, стул) и данные бактериального анализа. Клинические данные свидетельствуют об улучшении работы кишечника у 85,7 %… Улучшение клиники происходило как при жидком стуле, так и при за­поре. Улучшение состояния отмечалось во всех случаях… Микроэкология кишечника часто показывала общее улучшение состава кишечной флоры; как правило, происходил рост численности бифидобактерий и лактобактерий, а условно-патогенная флора уменьшалась часто до нормы».

В данный момент те же авторы проводят испытания молочных продуктов, обогащенных лактулозой. Предварительные результаты подтверждают положительное воздействие на организм больных и условно здоровых людей продуктов с лактулозой.

Результаты, полученные российскими клиниками, всего лишь подтверждают известные влияния лактулозы на организм. Но согласно Российскому и международному законодательству только результаты исследований свойств конкретного продукта под конкретной торговой маркой позволяют получить разрешение на его применение.

Свойства продуктов функционального питания, обогащенных лактулозой

В докладе, сделанном на конференции Международной Молочной Федерации в Вене в августе 1996 года Г. Мизота (Япония) обобщил основные свойства продуктов, обогащенных бифидус-факторами, основным из которых является лактулоза. К ним относятся:

пролиферация (стимуляция жизнедеятельности) бифидобактерий и  увеличение их численности, по крайней мере, на один порядок (в 10 раз) через 7-10 дней при приеме бифидус-фактора ежедневно в объеме 0,65-5,0 грамм

подавление патогенной и условно-патогенной микрофлоры (в том числе лектиназо-положительных клостридий, включая Clostridium pеrfinges и Bacteroidaceae)

подавление токсичных метаболитов и вредных ферментов Терада и др. [21] установили, что после употребления лактулозы значительно снизилось содержание в фекалиях токсичных метаболитов (аммиака, скатола, индола и др.) и вредных ферментов (b-глюкуронидаза, нитроредуктаза, азоредуктаза). Хара и др. наблюдали тот факт, что при ежедневном потреблении в течение недели 3-6 грамм лактулозы значительно снизилось содержание в фекалиях аммиака, сульфида, фенола, индола, а также вредных ферментов (b-глюкуронидаза и др.);

увеличение абсорбции минералов и укрепление костей. Игараши и др. и Сузуки и др. изучили влияние лактулозы на твердость костей экспериментальных крыс с удаленными яичниками, подверженных остеопорозу и получили положительные результаты;

облегчение запора, к которому приводит не только способность лактулозы к связыванию воды, но и изменение pH фекалий;

стимулирование функции печени через подавление токсических метаболитов, в основном, аммиака;

активизация иммунной системы, связанная с увеличением количества граммположительных анаэробных и микроаэрофильных бактерий, стимулирующих иммуногенез;

антиконцерогенный эффект, связанный с активизацией иммунной системы клетками бифидобактерий, компонентами клеточных стенок и межклеточными компонентами.

Маркировка продуктов с лактулозой.

В Японии в 1991 году, а в США – в 1994 году были законодательно приняты акты, регламентирующие маркировку и упаковку продуктов функционального питания, обогащенных биологически активными ингредиентами.

В Японии лактулоза в числе других олигосахаридов рассматривается как источник пищевых волокон для диетического питания, и подпадает под систему маркировки, предусмотренной программой функционального питания FOSHU. В Европе статус лактулозы варьируется от страны к стране, но в большинстве стран она в системе маркировки продуктов питания также рассматривается как источник диетических волокон.

Продукты, входящие в систему функционального питания, кроме описания свойств, несут на упаковке определенный знак. В разных странах этот знак различен, но хорошо узнаваем, т.к. поддерживается органами сертификации и надзора через средства массовой информации. В связи с перспективой массового внедрения в производство подобных продуктов у нас в стране, уже сейчас органам сертификации и надзора необходимо начать прорабатывать вопрос о вынесении на упаковку отличительного знака для продуктов с выраженными и подтвержденными биологически активными свойствами.

Статус самой лактулозы как ингредиента в Японии подтвержден знаком FOSHU, что позволяет производителям, использующим ее при производстве продуктов питания, выносить на упаковку этот знак. Производители, которые принимают участие в программе функционального питания, получили разрешение писать на продуктах, содержащих лактулозу, следующую информацию: «Лактулоза стимулирует количественный рост бифидобактерий в кишечнике и содержит ваши органы пищеварения в хорошем состоянии».

Продукты, обогащенные лактулозой в большом количестве, – например, молоко Sawayaka для стимуляции кишечной деятельности, содержащее 4% лактулозы, – кроме того, должны содержать в маркировке информацию о максимальной дневной или разовой дозе продукта, например: «Излишний прием может вызвать послабление стула». На некоторых продуктах может быть вынесена надпись: «Этот продукт не является лекарственным средством».

Показателен факт проверки 40 крупнейших предприятий Японии, производящих продукты по программе FOSHU, на предмет клинических доказательств положительного влияния на здоровье производимых ими продуктов. Полностью были подтверждены свойства продуктов, использующих только три компонента, среди которых – лактулоза.

Взгляд в будущее молочной отрасли российской пищевой индустрии

Технологии получения лактулозы в нашей стране посвящено два десятка лет работы коллектива Ставропольского государственного технического университета во главе с академиком А.Г. Храмцовым. По этой теме написано около двухсот работ, технология защищена двумя десятками патентов на изобретение. В последние годы коллектив занимается вопросами разработки продуктов, обогащенных лактулозой. В настоящее время им разработана документация на безалкогольные напитки, йогурт, мороженое, обогащенные лактулозой.

Во ВНИИ детского питания создан сухой молочный продукт для детей, обогащенный лактулозой, – «Бифилак». Продукт прошел клиническую апробацию и получены положительные результаты. Во ВНИМИ в 1997 году создан кисломолочный продукт с лактулозой «Бимол-А». Все эти продукты не могли найти своего покупателя по банальной причине – на внутреннем рынке не было самой лактулозы.

В 2000 Институтом молока ВНИМИ по заказу инновационного внедренческого холдинга «Фелицата», производителя российской лактулозы, были разработаны рецептуры и защищена документация на гамму молочных и кисломолочных продуктов, обогащенных лактулозой, – кефир, биокефир, простокваша, ряженка, варенец, ацидофилин, ацидолакт, стерилизованное молоко, пастеризованное молоко, сгущенное молоко.

Несколько заводов в различных регионах России уже подключились к программе «Лактулоза в молочных продуктах» и готовится их массовый выпуск.

Заключительные замечания

Главный специалист лаборатории пищевых разработок корпорации Morinaga Milk Industry Co. г-н Г. Мизота так завершает статью о физиологическом значении лактулозы: «Значение бифидобактерий раскрыто и научно обосновано. Важность лактулозы как бифидус-фактора могла бы более широко быть использована не только в фармацевтике, но и в нутрицевтике и пищевой индустрии. Лактулоза может и должна быть более популярна среди населения и использоваться в нашей жизни как сахар с физиологической значимостью. Значение лактулозы в ежедневном питании трудно переоценить».

Международный комитет по применению лактулозы, расположенный в Цюрихе, Швейцария, основывая свои выводы на данных обширных исследований по лактулозе, рекомендует ее применение в продуктах массового питания как ингредиент, способствующий не только улучшению микроэкологии кишечника, но и состояния здоровья населения в целом.

Additional information