ПРЕБIОТИКИ ВУГЛЕВОДНОЇ ПРИРОДИ I ПЕРСПЕКТИВИ ЇХ ВИКОРИСТАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2307-4663.2013.4(24).48949Ключові слова:
пребіотики, пробіотики, нормобіота кишечникаАнотація
В останні роки велика увага приділяється біологічно активним добавкам – «пребіотикам», що вибірково стимулюють ріст і метаболічну активність пробіотичних мікроорганізмів, і тим самим здійснюють за гальну позитивну дію на макроорганізм в цілому. Даний огляд висвітлює сучасний стан питання про пребіотики вуглеводної природи, їх вплив на стан макроорганізму. У роботі знайшли своє відображення лише ті види пребіотічних препаратів, які отримали офіційне визнання на підставі доклінічних і клінічних досліджень. Показано, що в даний час «пребіотичний» напрям у медицині, ветеринарії та харчовій промисловості інтенсивно розвивається. У сучасній стратегії корекції дисбактеріозу кишечника провідна роль відводиться препаратам – пребіотикам. Водночас, досі залишаються невирішеними питання наукового обґрунтування розробки пребіотиків, що обмежує можливість їх інтенсивного виробництва і використання.
Посилання
Божко О.Ю., Шуваева Г.П., Корнеева О.С. Изучение пребиотических свойств заменителя сахара изомальтулозы в условиях in vitro // Соврем. пробл. наукобраз.-2011.-№5.-http: //www.science-education. ru /99-4920. 0421100037282 2. Agrawal A., Sharma B.C., Sharma P., Sarin S.K. Secondary prophylaxis of hepatic encephalopathy in cirrhosis: an open-label, randomized controlled trial of lactulose, probiotics, and no therapy // Am. J. Gastroenterol. – 2012. – 107, № 7. –Р. 1043–1050. 3. Ballongue J., Schumann C., Quignon P. Effects of Lactulose and Lactitol on Colonic Microflora and Enzymatic Activity. // Scand.J.Gastroenterol.– 1997.– № 32, Suppl. 222.– P. 41–44. 4. Bird A.R., Conlon M.A., Christophersen C.T., Topping D.L. Resistant starch, large bowel fermentation and a broader perspective of prebiotics and probiotics // Benef. Microbes. – 2010. – 1, № 4. – P. 423–431. 5. Bracken R.M., Page R., Gray B., Kilduff L.P., West D.J., Stephens J.W., Bain S.C. Isomaltulose improves glycemia and maintains run performance in type 1 diabetes // Med. Sci. Sports Exerc. – 2012. – 44, № 5. – P. 800–808. 6. Calame W., Weseler A.R., Viebke C., Flynn C., Siemensma A.D. Gum arabic establishes prebiotic functionality in healthy human volunteers in a dose-dependent manner // Br. J. Nutr. – 2008. – 100, № 6. – P. 1269–1275. 7. Cha Y.S., Yang J.A., Back H.I., Kim S.R., Kim M.G., Jung S.J., Song W.O., Chae S.W.Visceral fat and body weight are reduced in overweight adults by the supplementation of Doenjang, a fermented soybean paste // Nutr. Res. Pract. – 2012. – 6, № 6. – P. 520–526. 8. Chandini S.K., Ganesan P., Bhaskar N. In vitro antioxidant activities of three selected brown seaweeds of India // Food Chem. – 2008. – № 107. – P. 707–713. 9. Che T.M., Johnson R.W., Kelley K.W., Dawson K.A., Moran C.A., Pettigrew J.E. Effects of mannan oligosaccharide on cytokine secretions by porcine alveolar macrophages and serum cytokine concentrations in nursery pigs // J. Anim. Sci.-2012. – 90, № 2. – P. 657–668. 10. Cheled-Shoval S.L., Amit-Romach E., Barbakov M., Uni Z. The effect of in ovo administration of mannan oligosaccharide on small intestine development during the pre- and posthatch periods in chickens // Poult. Sci. – 2011. – 90, № 10. – P. 2301–2310. 11. Cloetens L., Broekaert W.F., Delaedt Y., Ollevier F., Courtin C.M., Delcour J.A., Rutgeerts P., Verbeke K. Tolerance of arabinoxylanoligosaccharides and their prebiotic activity in healthy subjects: a randomised, placebo-controlled cross-over study // Br. J. Nutr. – 2010. – 103, № 5. – P. 703–713. 12. Corrigan A., Horgan K., Clipson N., Murphy R.A. Effect of dietary prebiotic (mannan oligosaccharide) supplementation on the caecal bacterial community structure of turkeys // Microb. Ecol. – 2012. – 64, № 3. – P. 826–836. 13. Costabile A., Fava F., Röytiö H., Forssten S.D., Olli K., Klievink J., Rowland I.R., Ouwehand A.C., Rastall R.A., Gibson G.R., Walton G.E. Impact of polydextrose on the faecal microbiota: a double-blind, crossover, placebo-controlled feeding study in healthy human subjects // Br. J. Nutr. – 2012. – 108, № 3. – P. 471–481. 14. Cummings J.H., Mac Farlane G.T. Role of intestinal bacteria in nutrient metabolism // Clinical nutrition. – 1997. – 16, № 1. – Р. 3–11. 15. Damen B., Cloetens L., Broekaert W.F., François I., Lescroart O., Trogh I., Arnaut F., Welling G.W., Wijffels J., Delcour J.A., Verbeke K., Courtin C.M. Consumption of breads containing in situ-produced arabinoxylan oligosaccharides alters gastrointestinal effects in healthy volunteers // J. Nutr. – 2012. – 142, № 3. – P. 470–477. 16. Depeint F., Tzortzis G., Vulevic J., I’anson K., Gibson G.R. Prebiotic evaluation of a novel galactooligosaccharide mixture produced by the enzymatic activity of Bifidobacterium bifidum NCIMB 41171, in healthy humans: a randomized, double-blind, crossover, placebocontrolled intervention study // Am. J. Clin. Nutr. – 2008. – 87, № 3. – P. 785– 791. 17. Ebersbach T., Andersen J.B., Bergstrom A., Hutkins R.W., Licht T.R. Xylo-oligosaccharides inhibit pathogen adhesion to enterocytes in vitro // Res. Microbiol. – 2012. – 163, № 1. – P. 22–27. 18. Faber T.A., Dilger R.N., Iakiviak M., Hopkins A.C., Price N.P., Fahey G.C. Jr. Ingestion of a novel galactoglucomannan oligosaccharidearabinoxylan (GGMO-AX) complex affected growth performance and fermentative and immunological characteristics of broiler chicks challenged with Salmonella typhimurium // Poult. Sci. – 2012. – 91, № 9. – P. 2241– 2254. 19. Faber T.A., Dilger R.N., Hopkins A.C., Price N.P., Fahey G.C. Effects of oligosaccharides in a soybean meal-based diet on fermentative and immune responses in broiler chicks challenged with Eimeria acervulina // Poult. Sci. – 2012. – 91, № 12. – P. 3132–3140. 20. Fanaro S., Jelinek J., Stahl B., Boehm G., Kock R., Vigi V. Acidic oligosaccharides from pectin hydrolysate as new component for infant formulae: effect on intestinal flora, stool characteristics, and pH // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. – 2005. – 41, № 2. – P. 186–190. 21. Geraylou Z., Souffreau C., Rurangwa E., D’Hondt S., Callewaert L., Courtin C.M., Delcour J.A., Buyse J., Ollevier F. Effects of arabinoxylanoligosaccharides (AXOS) on juvenile Siberian sturgeon (Acipenser baerii) performance, immune responses and gastrointestinal microbial community // Fish Shellfish Immunol. – 2012. – 33, № 4. – P. 718–724. 22. Gibson G.R., Roberfroid M.B. Dietary modulation of the human colonic microbiota: introducing the concept of prebiotics // J. Nutr. – 1995. – 125. – P. 1401–1412. 23. Grootaert C., Van den Abbeele P., Marzorati M., Broekaert W.F., Courtin C.M., Delcour J.A., Verstraete W., Van de Wiele T. Comparison of prebiotic effects of arabinoxylan oligosaccharides and inulin in a simulator of the human intestinal microbial ecosystem // FEMS Microbiol. Ecol. – 2009. – 69, № 2. – P. 231–242. 24. Grüber C., van Stuijvenberg M., Mosca F., Moro G., Chirico G., Braegger C.P., Riedler J., Boehm G., Wahn U.; MIPS 1 Working Group. Reduced occurrence of early atopic dermatitis because of immunoactive prebiotics among low-atopy-risk infants // J. Allergy Clin. Immunol. – 2010. – 126, № 4. – P. 791–797. 25. Heidarpour F. , Mohammadabadi M.R. , Zaidul I.S.M. , Maherani B., Saari N., Hamid A.A., Abas F., Manap M.Y.A., Mozafari M.R. Use of prebiotics in oral delivery of bioactive compounds: a nanotechnology perspective // Pharmazie. – 2011. – № 66. – P. 319–324. 26. Hengst C., Ptok S., Roessler A., Fechner A., Jahreis G. Effects of polydextrose supplementation on different faecal parameters in healthy volunteers // Int. J. Food Sci. Nutr. – 2009. – 60,Suppl. 5. – P. 96–105. 27. Herfel T.M., Jacobi S.K., Lin X., Walker D.C., Jouni Z.E., Odle J. Safety evaluation of polydextrose in infant formula using a suckling piglet model // Food Chem. Toxicol. – 2009. – 47, № 7. – P. 1530–1537. 28. Herfel T.M., Jacobi S.K., Lin X., Fellner V., Walker D.C., Jouni Z.E., Odle J. Polydextrose enrichment of infant formula demonstrates prebiotic characteristics by altering intestinal microbiota, organic acid concentrations, and cytokine expression in suckling piglets // J. Nutr.-2011. – 141, № 12. –P. 2139–2145. 29. Jacobasch G., Dongowski G., Florian S., Müller-Schmehl K., Raab B., Schmiedl D. Pectin does not inhibit intestinal carcinogenesis in APCdeficient Min /+ mice // J. Agric. Food Chem. – 2008. – 56, № 4. – 1501–1510. 30. Jochym K., Kapusniak J., Barczynska R., Slizewska K. New starch preparations resistant to enzymatic digestion // J. Sci. Food. Agric. – 2012. – 92, № 4. – P. 886–891. 31. Kelly G. Inulin-type prebiotics: a review. (Part 2) // Altern. Med. Rev. – 2009. – 14, № 1. – P. 36–55. 32. Kobayashi Y., Ohbuchi T., Fukuda T., Wakasugi E., Yasui R., Hamada M., Yokoyama M., Kuwahata M., Kido Y. Acidic xylooligosaccharide preserves hepatic iron storage level in adult female rats fed a low-iron diet // J. Nutr. Sci. Vitaminol. – 2011. – 57, № 4. – P. 292–297. 33. Kokke F.T., Scholtens P.A., Alles M.S., Decates T.S., Fiselier T.J., Tolboom J.J., Kimpen J.L., Benninga M.A. A dietary fiber mixture versus lactulose in the treatment of childhood constipation: a double-blind randomized controlled trial // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. – 2008. – № 47(5). – Р. 592–597. 34. Lahtinen S.J., Knoblock K., Drakoularakou A., Jacob M., Stowell J., Gibson G.R., Ouwehand A.C. Effect of molecule branching and glycosidic linkage on the degradation of polydextrose by gut microbiota // Biosci. Biotechnol. Biochem. – 2010.– 74, № 10. – P. 2016–2021. 35. Lamsal B.P. Production, health aspects and potential food uses of dairy prebiotic galactooligosaccharides // J. Sci. Food Agric. – 2012. – 92, № 10. – P. 2020–2028. 36. Le Leu R.K., Hu Y., Brown I.L., Woodman R.J., Young G.P. Synbiotic intervention of Bifidobacterium lactis and resistant starch protects against colorectal cancer development in rats // Carcinogenesis. – 2010. – 31, № 2. – P. 246–251. 37. Li B., Lu F., Wei X., Zhao R. Fucoidan: Structure and Bioactivity // Molecules 2008. – 13. – Р. 1671–1695. 38. Lynch M.B., Sweeney T., Callan J.J., O’Sullivan J.T., O’Doherty J.V. The effect of dietary Laminaria-derived laminarin and fucoidan on nutrient digestibility, nitrogen utilization, intestinal microflora and volatile fatty acid concentration in pigs // J. Sci. Food Agric. – 2010. – № 90. – P. 430–437. 39. Marzorati M., Verhelst A., Luta G., Sinnott R., Verstraete W., Van de Wiele T., Possemiers S. In vitro modulation of the human gastrointestinal microbial community by plant-derived polysaccharide-rich dietary supplements // Int. J. Food Microbiol. – 2010. – 139, № 3. – P. 168–176. 40. McDonnell P., Figat, S., O’Doherty J.V. The effect of dietary laminarin and fucoidan in the diet of the weanling piglet on performance, selected fecal microbial populations and volatile fatty acid concentrations // Animal. – 2010. – № 4. – P. 579–585. 41. Neyrinck A.M., Possemiers S., Druart C., Van de Wiele T., De Backer F., Cani P.D., Larondelle Y., Delzenne N.M. Prebiotic effects of wheat arabinoxylan related to the increase in bifidobacteria, Roseburia and Bacteroides /Prevotella in diet-induced obese mice // PLoS One. – 2011. – 6, № 6. – Р. 1–12(e20944). 42. Neyrinck A.M., Van Hée V.F., Piront N., De Backer F., Toussaint O., Cani P.D., Delzenne N.M. Wheat-derived arabinoxylan oligosaccharides with prebiotic effect increase satietogenic gut peptides and reduce metabolic endotoxemia in diet-induced obese mice // Nutr. Diabetes.-2012. – № 2,e28. – P. 1–9. 43. Nishimura N., Tanabe H., Sasaki Y., Makita Y., Ohata M., Yokoyama S., Asano M., Yamamoto T., Kiriyama S. Pectin and high-amylose maize starch increase caecal hydrogen production and relieve hepatic ischaemiareperfusion injury in rats // Br .J. Nutr. – 2012. – 107, № 4. – P. 485–492. 44. Nochta I., Halas V., Tossenberger J., Babinszky L. Effect of different levels of mannan-oligosaccharide supplementation on the apparent ileal digestibility of nutrients, N-balance and growth performance of weaned piglets // J. Anim. Physiol. Anim. Nutr. (Berl). – 2010. – 94, № 6. – P. 747–756. 45. O’Sullivan L., Murphy B., McLoughlin P., Duggan P., Lawlor P.G., Hughes H., Gardiner G.E. Prebiotics from Marine Macroalgae for Human and Animal Health Applications // Mar. Drugs. – 2010. – № 8. – P. 2038–2064. 46. Passariello A., Terrin G., Cecere G., Micillo M., De Marco G., Di Costanzo M., Cosenza L., Leone L., Nocerino R., Canani R.B. Randomised clinical trial: efficacy of a new synbiotic formulation containing Lactobacillus paracasei B21060 plus arabinogalactan and xilooligosaccharides in children with acute diarrhoea // Aliment. Pharmacol. Ther. – 2012. – 35, № 7. – P. 782–788. 47. Piastowska-Ciesielska A.W., Gralak M.A. Influence of a low dose of dietary soybean on bone properties and mineral status in young rats // Biofactors. –2010. – 36, № 6. – P. 451–458. 48. Piemontese P., Giannì M.L., Braegger C.P., Chirico G., Grüber C., Riedler J., Arslanoglu S., van Stuijvenberg M., Boehm G., Jelinek J., Roggero P.; MIPS 1 Working Group. Tolerance and safety evaluation in a large cohort of healthy infants fed an innovative prebiotic formula: a randomized controlled trial // PLoS One. – 2011. – 6, № 11. – Р. 1-9. 49. Rafter J., Caderni G., Clune Y., Hughes R., Karlsson P.C., Klinder A., O’Riordan M., O’Sullivan G.C., Pool-Zobel B., Rechkemmer G., Roller M., Rowland I., Salvadori M., Thijs H., Van Loo J., Watzl B., Collins J.K. Dietary synbiotics reduce cancer risk factors in polypectomized and colon cancer patients // Am. J. Clin. Nutr. – 2007. – 85, № 2. – P. 488–496. 50. Shadid R., Haarman M., Knol J., Theis W., Beermann C., Rjosk- Dendorfer D., Schendel D.J., Koletzko B.V., Krauss-Etschmann S. Effects of galactooligosaccharide and long-chain fructooligosaccharide supplementation during pregnancy on maternal and neonatal microbiota and immunity – a randomized, double-blind, placebo-controlled study // Am. J. Clin. Nutr. – 2007. – 86, № 5. – P. 426–437. 51. Shen L., Keenan M.J., Raggio A., Williams C., Martin R.J. Dietaryresistant starch improves maternal glycemic control in Goto-Kakizaki rat // Mol. Nutr. Food Res. – 2011. – 55, № 10. – P. 1499–1508. 52. Silk D.B., Davis A., Vulevic J., Tzortzis G., Gibson G.R. Clinical trial: the effects of a trans-galactooligosaccharide prebiotic on faecal microbiota and symptoms in irritable bowel syndrome // Aliment. Pharmacol. Ther. – 2009. – 29, № 5. – P. 508–518. 53. Tateyama I., Hashii K., Johno I., Iino T., Hirai K., Suwa Y., Kiso Y. Effect of xylooligosaccharide intake on severe constipation in pregnant women // J. Nutr. Sci. Vitaminol. – 2005. – 51, № 6. – P. 445–448. 54. Tenorio M.D., Espinosa-Martos I., Prestamo G., Ruperez P. Soybean whey enhance mineral balance and caecal fermentation in rats // Eur. J. Nutr. – 2010. – 49, № 3. – P. 155–163. 55. Terapeutic Microbiology: Probiotics and related strategies / Edited by J. Versalovic and M. Wilson.- Washington; DC: ASM Press, 2008. – 420 p. 56. Udani J.K., Singh B.B., Barrett M.L., Singh V.J. Proprietary arabinogalactan extract increasesantibody response to the pneumonia vaccine: a randomized, double-blind, placebo-controlled, pilot study in healthy volunteers // Nutr. Journ. – 2010. – 9, № 32. – Р. 1–7. 57. van Can J.G., van Loon L.J., Brouns F., Blaak E.E. Reduced glycaemic and insulinaemic responses following trehalose and isomaltulose ingestion: implications for postprandial substrate use in impaired glucosetolerant subjects // Br. J. Nutr. – 2012. – 108, № 7. – P. 1210–1217. 58. van der Spoel J.I., Oudemans-van Straaten H.M., Kuiper M.A., van Roon E.N., Zandstra D.F., van der Voort P.H. Laxation of critically ill patients with lactulose or polyethylene glycol: a two-center randomized, double-blind, placebo-controlled trial // Crit. Care Med. – 2007. – 35, № 12. – Р. 2726–2731. 59. Vulevic J., Drakoularakou A., Yaqoob P., Tzortzis G., Gibson G.R. Modulation of the fecal microflora profile and immune function by a novel trans-galactooligosaccharide mixture (B-GOS) in healthy elderly volunteers // Am.J. Clin. Nutr. – 2008. – 88, № 5. – P. 1438–1446. 60. Wakim-Fleming J. Hepatic encephalopathy: Suspect it early in patients with cirrhosis // Cleveland Clinic Journal of Medicine. – 2011. – 78. – P. 597–605. 61. Walton G.E., Lu C., Trogh I., Arnaut F., Gibson G.R. A randomised, double-blind, placebo controlled cross-over study to determine the gastrointestinal effects of consumption of arabinoxylan-oligosaccharides enriched bread in healthy volunteers // Nutr. J.-2012. – 11, № 36. – Р. 1–11. 62. Wang X., Li X., Chen L., Xie F., Yu L., Li B. Preparation and characterization of octenyl succinate starch as a delivery carrier for bioactive food components // Food Chem. – 2011. – № 126. – P. 1218–1225. 63. Wang Y., Han F., Hu B., Li J., Yu W. In vivo prebiotic properties of alginate oligosaccharides prepared throughenzymatic hydrolysis of alginate // Nutrition Research. – 2006. –26. –Р. 597– 603. 64. Witaicenis A., Fruet A.C., Salem L., Di Stasi L.C. Dietary polydextrose prevents inflammatory bowel disease in trinitrobenzenesulfonic acid model of rat colitis // J. Med. Food. – 2010. – 13, № 6. – P. 1391–1396. 65. Xiao C.L., Tao Z.H., Guo L., Li W.W., Wan J.L., Sun H.C., Wang L., Tang Z.Y., Fan J., Wu W.Z. Isomalto oligosaccharide sulfate inhibits tumor growth and metastasis of hepatocellular carcinoma in nude mice // BMC Cancer. – 2011. –11, № 150. – Р. 1–11. 66. Xie S., Zhu J., Zhang Y., Shi K., Shi Y., Ma X. Effects of soya oligosaccharides and soya oligopeptides on lipid metabolism in hyperlipidaemic rats // Br. J. Nutr. – 2012. – 108, № 4. – P. 603–10. 67. Yang L.C., Lin W.C., Lu T.J. Characterization and prebiotic activity of aqueous extract and indigestible polysaccharide from Anoectochilus formosanus // J. Agric. Food Chem. – 2012. – 60, № 35. – P. 8590–8599. 68. Yen C.H., Tseng Y.H., Kuo Y.W., Lee M.C., Chen H.L. Long-term supplementation of isomalto-oligosaccharides improved colonic microflora profile, bowel function, and blood cholesterol levels in constipated elderly people – a placebo-controlled, diet-controlled trial // Nutrition. – 2011. – 27, № 4. – P. 445–450. 69. Zhou E., Pan X. Application study of xylo-oligosaccharide in layer production // Modern Appl. Sci. – 2009. – Vol. 3, № 1. – P. 103–107. 70. Int. Patent WO 2, 005, 039, 597. Immunomodulating oligosaccharides, and therapeutic use there of. Stahl B., M’Rabet L., Vos A.P. – Publ. 2005.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2013 Мікробіологія і біотехнологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор передає журналу (університету) на безоплатній основі невиключні права на використання статті (на весь строк дії авторського права починаючи з моменту публікації, розміщення статті на веб-сторінці журналу, в репозитарії відкритого доступу) без одержання прибутку; на відтворення статті чи її частин в електронній формі (включаючи цифрову); виготовлення ії електронних копій для постійного архівного зберігання; виготовлення електронних копій статті для некомерційного розповсюдження; внесення статті до бази даних репозитарію; надання електронних копій статті в доступі мережі інтернет.
Автор гарантує, що у статті не використовувалися статті або авторські права, які належать третім особам; гарантує, що на момент розміщення статті на веб-сторінці, в репозитарії ОНУ лише йому належать виключні майнові права на статтю, що розміщується; майнові права на статтю ні повністю, ні в частині нікому не передано (не відчуджено), майнові права на статтю ні повністю, ні в частині не є предметом застави, судового спору або претензій з боку третіх осіб.
Автор зберігає за собою право використовувати самостійно чи передавати права на використання статті третім особам.
Автор надає журналу право на використання статті такими способами:
переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати її за погодженням з автором; перекладати статтю у випадку, коли стаття викладена мовою іншою, ніж мова, якою передбачена публікація у виданні. Якщо журнал виявить бажання використовувати статтю іншими способами: перекладати, розміщувати повністю або частково у мережі інтернет, публікувати статтю в інших, в тому числі іноземних виданнях, включати статтю як складову частину до інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, умови оформлюються додатковою угодою.
Автор підтверджує, що він є автором (співавтором) цієї статті; авторські права на дану статтю не передані іншому видавцю; дана стаття не була раніше опублікована у будь-якому іншому виданні до публікації її журналом.
Публікація праць в Журналі здійснюється на некомерційній основі. Комісійна плата за оформлення статті не стягується.
