Bifidobacterium longum (бифидобактериум longum)

Човешката микробиота играе ключова роля за поддържането на нашето здраве. Нашето тяло съдържа трилиони малки микроорганизми, наречени микробиота, които играят важна роля в много основни телесни функции. Микробиотата е жизненоважна за поддържане на здравословно храносмилане, борба с настинки и алергии и поддържане на здрава кожа.

През последните години се правят все повече изследвания върху микробиотата, показващи, че тези наши микроскопични спътници са много по-важни за защитата ни от болести и инфекции, отколкото се смяташе първоначално. Няколко проучвания през последните няколко години показват, че нарушенията в микробиотата могат да бъдат свързани с развитието на неврологични и невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон, аутизъм, болест на Crohn и дори някои видове рак (например рак на стомаха, рак на хранопровода, колоректален рак и аденокарцином на панкреаса).

Освен това е доказано, че всяка част от тялото ни има своя собствена микрофлора. С други думи, трилионите микроорганизми, открити в червата, са специфични за видовете от тези, открити в нашата кожа, слюнка или очи..


Освен това микробната популация във всяка част на тялото ни се състои от полезни бактерии и някои опортюнистични бактерии. За да остане здраво, тялото ни винаги трябва да поддържа правилния баланс на различни микроорганизми.

Какво се случва, когато нашата микробиота е в дисбаланс?

Нарушаването на микрофлората се нарича дисбиоза. Това се случва, когато балансът на компонентите на микробиотата е нарушен и неговите защитни свойства намаляват..

Няколко фактора могат да нарушат този баланс, включително използването на лекарства (особено антибиотици), психологически и физически стрес, нездравословна диета или отслабена имунна система. Доказано е, че тези нарушения могат да доведат до намаляване на броя на защитните микроорганизми, съдържащи се в нашата микробиота, и до увеличаване на броя на патогенните микроорганизми..

Дисбалансът в нашата микробиота може да доведе до различни заболявания, включително чревни разстройства като синдром на раздразнените черва, алергии, атопичен дерматит, затлъстяване, диабет тип 2 и инфекции на пикочните пътища.

Пробиотиците помагат за възстановяването и поддържането на здрава микробиота.

Пробиотиците са живи микроорганизми, които, когато се приемат в адекватни количества, осигуряват ползи за здравето. Докато пробиотичните храни под формата на ферментирали млечни продукти като кисело мляко помагат за поддържане на здравословен баланс, съвременните пробиотични формулировки са предназначени за лечение на дисбиоза и подобряване на състоянието.


Какво е Симбиоза Алфлорекс?

Симбиоза Alflorex - биологично активна хранителна добавка. Симбиоза Alflorex съдържа уникален пробиотичен щам Bifidobacterium longum 35624® *, който е представител на нормалната микрофлора на здрави черва. Bifidobacterium longum 35624® помага за намаляване на основните симптоми на синдром на раздразнените черва (IBS), включително дискомфорт в корема, газове, подуване на корема, диария и запек. С Bifidobacterium longum 35624® пациентът с IBS може да се върне към нормалното ежедневие, да пътува, без да ограничава храната.

* Преди това е класифициран като Bifidobacterium longum infantis 35624®
Удостоверение за държавна регистрация No RU.77.99.11.003.Е.001515.04.18 от 12.04.2018г.

Каква е особеността на Symbiosis Alflorex?

Bifidobacterium longum 35624® е естествен човешки бактериален щам, който първоначално е бил изолиран от червата на здрава 70-годишна жена. Тъй като тази жена е номерирана на 356 в проучване на Организацията за здравето на храносмилателната система и избраният изолат е номериран на 24, щамът е номериран на 35624..

Какво прави Symbiosis Alflorex уникален?

Bifidobacterium longum 35624®, съдържащ се в Симбиоза Alflorex , добре проучен и е щамът, който има най-голямата доказателствена база за лечение на IBS, според Световната гастроентерологична организация (WGO). В допълнение, Bifidobacterium longum 35624® е единственият естествено срещащ се пробиотичен щам, включен в международните насоки за IBS..

Как действа Symbiosis Alflorex?

Симбиоза Alflorex е специално създаден, за да съдържа високи нива на Bifidobacterium longum 35624®. Всяка капсула Симбиоза Alflorex съдържа 10 9 (един милиард бактерии) Bifidobacterium longum 35624®. Доказано е, че Bifidobacterium longum 35624® насърчава противовъзпалителен отговор, който може да намали IBS и да възстанови функцията на червата.

Как да приемате Symbiosis Alflorex?

За възрастни приемайте 1 капсула през устата веднъж дневно с чаша вода в продължение на 4 седмици. През първите седмици може да забележите някаква промяна в храносмилателната функция. Този етап на адаптация е нормален и временен, показващ активност. Симбиоза Alflorex . Не превишавайте указаната доза. За да отворите тръбата, натиснете капака надолу, за да счупите уплътнението, след което повдигнете капака нагоре. Не забравяйте да затваряте епруветката след всяка употреба. Препоръчва се да се използва в рамките на 30 дни след отваряне.

Каква е поносимостта на Symbiosis Alflorex?

Симбиоза Alflorex има оптимален профил на толерантност. През последните 10 години пробиотикът Bifidobacterium longum 35624® е използван от хиляди потребители в Европа, Канада и САЩ. Освен това, Симбиоза Alflorex е формулиран така, че да отговаря на изискванията за добра производствена практика за хранителни добавки и не съдържа глутен, лактоза и алергени.

Може ли приемът на Symbiosis Alflorex да причини нежелани реакции??

След употреба Симбиоза Alflorex по време на проучванията не са докладвани нежелани събития.

Може ли Symbiosis Alflorex да се приема в комбинация с други хранителни добавки или други лечения?

Не са установени взаимодействия с други хранителни добавки или лекарства. Тъй като Bifidobacterium longum 35624® е жив щам, съдържащ бактерии, той може да бъде инактивиран с антибиотици. Потребителите се насърчават да продължат да приемат Симбиоза Alflorex по време на периода на антибиотично лечение, като се спазва двучасовият интервал между приема на антибиотици и приема Симбиоза Alflorex .
Винаги се консултирайте с Вашия лекар или фармацевт, преди да приемете Симбиоза Alflorex , в случай че имате сериозно или хронично заболяване, ако не сте сигурни в това Симбиоза Alflorex Подхожда ви или ако имате някакви въпроси относно употребата Симбиоза Alflorex в комбинация с всяко друго лечение.

По кое време на деня е по-добре да приемате Symbiosis Alflorex?

Симбиоза Alflorex може да се приема по всяко време на деня. Препоръчва се да се приема Симбиоза Alflorex всеки ден, в момент, който можете да си спомните, например, докато приемате други витамини или лекарства.

Bifidobacterium longum

Bifidobacterium longum

Човешкият стомашно-чревен тракт е дом на голям и динамичен брой микроорганизми, състоящ се от около 1000 вида различни бактерии, но повечето от тях са много сходни по структура на ДНК, например бактериите B. lnfantis и B. longum са бифидобактерии и тяхното сходство с ДНК е около 70 -80%. Тези "приятелски" бактерии служат за различни цели. Те се нуждаят главно от тях, за да храносмилат храната, в този случай въглехидратите, и за да предотвратят болести. Bifidobacterium longum е една от полезните бактерии в храносмилателната ни система, поради което често се използва като пробиотик [2,3].

Bifidobacterium longum е един от микроорганизмите, които се срещат естествено в стомашно-чревния тракт на човека. Той е един от първите, които обитават червата на човека, заедно с Bifidobacterium infantis. Той се съдържа в различни хранителни добавки като пробиотик за неговите ползи за здравето. Това е грам-положителна, подобна на пръчка бактерия, която играе важна роля във ферментацията на олигозахариди в червата [3,4,5].

Полза за здравето

Bifidobacterium longum изпълнява определени функции, които са много важни за нашето тяло с вас. Например, той помага за инхибиране на растежа на вредни бактерии, намалява честотата на запек и предотвратява развитието на диария при деца. Също така, тази бактерия играе роля за намаляване на чревното възпаление, нормализиране на нивата на холестерола и намаляване на честотата на някои видове алергични прояви при деца. Според проучване от 1997 г. относно "канцерогенезата" при плъхове, бактериалният щам Bifidobacterium longum в комбинация с олигозахариди, които насърчават техния растеж и развитие, е показал антиканцерогенни и антимутагенни свойства. Установена е способността на тази бактерия да предотвратява появата на това опасно заболяване в червата [7,8,9,10].

Свойства на бактерията Bifidobacterium longum:

  • Подобрява имунитета при възрастни и деца [9,14].
  • Той инхибира растежа на патогенни бактерии с киселини и по този начин предотвратява развитието на чревни инфекции [12].
  • Има противовъзпалителни свойства при пациенти с улцерозен колит и други възпалителни заболявания на червата [9].
  • Действа като спомагателна връзка при формирането на стабилен имунитет на детето. Тъй като тя населява тялото на бебето в първите часове от живота му заедно с B. Infantis [8].
  • Намалява нивата на холестерола. Диетичните добавки с Bifidobacterium longum в състава значително намаляват общото ниво на холестерола и имат положителен ефект върху чернодробната и бъбречната функция при пациенти с хиперхолестеролемия [11].
  • Проявява антимутагенни и антиканцерогенни свойства в червата. Предотвратява появата и развитието на ракови клетки [10,14].
  • Бифидобактериите играят важна роля в производството на витамини от определени групи, по-специално биотин (витамин В7) [16].
  • B. longum е полезен за пациенти, подложени на хемодиализа. В действителност, според проучване, пероралното приложение на B. longum намалява нивата на серумния фосфат при пациенти, получаващи хемодиализа [13].
  • Също така, тази бактерия намалява честотата на хранителни алергични реакции при деца [7,8].
  • Намалява проявите на интоксикация на чернодробна енцефалопатия при лица с чернодробна цироза [15].

Хранителните добавки, съдържащи комплекс от лакто- и бифидобактерии, по-специално Bifidobacterium longum, обикновено се считат за безопасни за повечето хора, но няма да е излишно да се консултирате с лекар относно приема. Особено що се отнася до използването им при деца под 12-годишна възраст, бременни жени и хора с отслабена имунна система [1].

Съвременният синбиотик Laktiale има оптимално подбран състав от седем щама полезни бактерии, които имат положителен ефект върху тялото ни [1].

Списък на използваната литература:

1. Лист - привързаност към хранителната добавка Laktiale.

2. Обединяване на Bifidobacterium infantis и Bifidobacterium suis като Bifidobacterium longum, Shinji Sakata, Maki Kitahara, Mitsuo Sakamoto, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2002

3. Разнообразие, стабилност и устойчивост на микробиотата на човешките черва Catherine A. Lozupone, Jesse I. Stombaugh, Jeffrey I. Gordon, Nature 2012

4. Използване на галактоолигозахариди от Bifidobacterium longumsubsp. infantis изолира Daniel Garrido, Santiago Ruiz-Moyano, Rogelio Jimenez-Espinoza, Hyun-Ju Eom, David E. Block и David A. Mills, Food Microbiology, 2013

5. Геномната последователност на Bifidobacterium longum отразява неговата адаптация към стомашно-чревния тракт на човека, Mark A. Schell, Maria Karmirantzou, Berend Snel, David Vilanova, Bernard Berger, Gabriella Pessi, Marie-Camille Zwahlen, Frank Desiere, Peer Bork, PNAS, 2002 г.

6. Защитна роля на пробиотиците и пребиотиците при рак на дебелото черво, Ingrid Wollowski, Gerhard Rechkemmer и Beatrice L Pool-Zobel, Американско общество за клинично хранене, 2001 г.

7. Диетична модулация на човешката чревна микрофлора с помощта на пребиотиците олигофруктоза и инулин1 Glenn R. Gibson, Американско дружество за хранителни науки, 1999 г.

8. Клинична оценка на нова начална формула за кърмачета, съдържаща жива Bifidobacterium longum BL999 и пребиотици Giuseppe Puccio, Cinzia Cajozzo, Ferdinando Meli, Nutrition, 2007

9. Синбиотичната терапия (Bifidobacterium longum / Synergy 1) инициира разрешаване на възпалението при пациенти с активен улцерозен колит: рандомизирано контролирано пилотно проучване, Furrie E, Macfarlane S, Kennedy A, Cummings JH, Gut, 2005

10. Ефект на Bifidobacterium longum и инулин върху бактериалния метаболизъм в червата и индуцираните от канцероген аберантни огнища на крипта при плъхове, I.R. Rowland, C.J. Rumney, J.T. Coutts и L.C. Lievense, Cancerogenesis, 1998

11. Bifidobacterium longum с фрукто-олигозахариди при пациенти с неалкохолен стеатохепатит, Michele Malaguarnera, Marco Vacante, Tijana Antic, Храносмилателни болести и науки, 2012

12. Ин витро инхибирането на Грам-отрицателни патогенни бактерии от бифидобактерии се причинява от производството на органични киселини, LefterisMakras, LucDe Vuyst, International Dairy Journal, 2006

13. Пероралното приложение на Bifidobacterium longum в стомашно-устойчива безшевна капсула намалява нивата на серумния фосфат при пациенти, получаващи хемодиализа, Tetsuya Ogawa Mikiko, Shimada Nobuo Nagano, Clinical Kidney Journal, 2012

14. Влияние на Bifidobacterium longum върху човешката фекална микрофлора, Yoshimi BENNO и Tomotari MITSUOKA, имунология, микробиология, 1992 г.

15. Bifidobacterium longum с Fructo-Oligosaccharide (FOS) лечение при минимална чернодробна енцефалопатия: рандомизирано, двойно-сляпо, плацебо-контролирано проучване, Mariano Malaguarnera, Filippo Greco, Gloria Barone, Храносмилателни заболявания и наука, 2007

16. Производство на биотин от бифидобактерии Hiroko NODA, Noriko AKASAKA и Masahiro OHSUGI, Journal of Nutrition Science and Vitaminology, 1997

Bifidobacterium longum: здравословен пробиотичен щам

Преди десетилетие идеята, че микроорганизмите във вашето тяло, включително Bifidobacterium longum или Bifidobacterium longum, може да доведе до невероятен списък на ползите, може да изглеждаше пресилено..

По-доброто ни разбиране за пробиотиците проправи пътя за повишено използване на полезните бактерии в съвременните здравни подходи..

С толкова много пробиотици може да е трудно да разберете кой е подходящ за вас. Истината е, че пробиотиците са почти подходящи за всички, независимо от щама..

Пробиотиците могат не само да поддържат настроението и здравето на сърцето, но също така могат да засилят имунната функция и да увеличат повторното лечение с антибиотици. Разбира се, липсата на тези полезни бактерии може да доведе до негативни последици за вашето здраве..

В процес, наречен конкурентно изключване, добрите бактерии се придържат към стените на чревния тракт, за да предотвратят развитието на опасни бактерии в тялото ви..

Без полезни микроби тялото става податливо на редица натрапчиви сили.

  1. Bifidobacterium longum: друг невероятен пробиотик
  2. Пробиотиците също се нуждаят от храна!
  3. Приемете себе си здрави

Bifidobacterium longum: друг невероятен пробиотик

Подобно на други бактерии от това семейство, Bifidobacterium longum може да се похвали с впечатляващ списък от ползи за човешкото тяло..

Заедно с изброените по-горе ползи, Bifidobacterium longum може да помогне за намаляване на стомашно-чревния дискомфорт, причинен от стрес.

В допълнение към тази полза, Bifidobacterium longum може също да облекчи безпокойството и евентуално да намали риска от рак на дебелото черво.

Най-добрата характеристика на този конкретен пробиотик е способността му да облекчава дразненето в тялото. Подобно на много братя и сестри, щам Bifidobacterium longum може да се намери във ферментирали храни и някои пробиотични добавки..

Пробиотиците също се нуждаят от храна!

С разнообразни пробиотични изследвания и ползи добавянето на полезни бактерии е по-популярно от всякога..

Много хора обаче не знаят как естествено да отглеждат здравословна популация от полезни бактерии в техните системи. Първата стъпка към това е консумирането на пребиотици..

Тази "храна" насърчава пробиотичния просперитет и стабилност, като действа като хранителен източник за бактериите. Пребиотиците включват диетични фибри като инулин или гума арабика.

Приемете себе си здрави

Списъкът на ползите от пробиотиците се разширява всяка година благодарение на увеличените научни изследвания. Bifidobacterium longum е само един от многото микроорганизми, които трябва да включите във вашата диета.

Знаете ли за ползите от специфични пробиотици? Какво правите всеки ден, за да получите дозата си пробиотици?

Пробиотици с B. longum bifidobacteria

Кратка информация за Bifidobacterium Longum

Щамове на бифидобактерии B. longum B379M и DK-100 се използват в пробиотиците на LLC "Propionix". Статистическата обработка на данни за видовия състав на бифидофлора в различни възрастови групи от популацията на Руската федерация, проведена от руски изследователи, показва, че при здраво кърмаче, B. longum, B. bifidum, B. breve, B. infantis се срещат в съотношение 42%, 35%, Съответно 17%, 12%. Щамовете на B. adolescentis се откриват в 1,5% от случаите или липсват във фекалното съдържание. Преобладаването на щамовете на B. longum или B. bifidum на бифидобактериите в червата на бебетата, особено кърмените бебета, е очевидно. Експертите свързват тази зависимост, вкл. с необходимостта от бифидобактерии във въглехидрати, съдържащи N-ацетилглюкозамин, които се намират само в кърмата. При деца на изкуствено хранене съдържанието на доминиращите видове бифидобактерии спада до 3-5%. При възрастни B. longum, B. bifidum и B. adolescentis се намират главно в дебелото черво..

  • Течен концентрат на бифидобактерии
  • Bifikardio L

Bifidobacterium longum

Известно е, че доминиращата чревна микрофлора на здравия човек е бифидобактериите. В допълнение към директния положителен ефект на тези микроорганизми върху метаболизма, тези бактерии, притежаващи високи адхезионни свойства и антагонистична активност, също предпазват тялото от чревни инфекции.

Основните свойства на бифидобактериите са: активна и пасивна устойчивост на колонизация, насочена към предотвратяване на колонизацията на стомашно-чревния тракт от опортюнистични и патогенни микроби и имуномодулиращи ефекти. Именно щамовете B. longum и B. bifidum, които присъстват в червата както при деца от първите дни на живота, така и при възрастни, са физиологични за всяка възраст, трябва да се използват широко в Русия за производството на хранителни добавки на основата на бифидобактерии и други функционални хранителни продукти, с цел подобряване на качеството на живот и дълголетие. Нека първо разгледаме свойствата на longum bifidobacteria.

Bifidobacterium longum, грам-положителна и непатогенна бактерия, е един от най-популярните пробиотици (включително в различни млечни продукти), който осигурява огромни ползи за подобряване на човешката стомашно-чревна система, като подобряване на толерантността към лактоза, предотвратяване на диария и инхибиране на колонизацията патогени [1-6] и има някакво водещо значение за терапията на рака [7,8].

Както следва от резултатите от горните проучвания, B. longum (bifidobacteria longum) е преобладаващият вид сред другите бифидобактерии в червата при представители на всички възрастови групи от населението на Руската федерация. Но това е особено важно да се вземе предвид в педиатрията, когато се предписват бифид-съдържащи пробиотици на деца, особено кърмачета. По-рано, в проучвания, идентичността на щамовете бифидобактерии, засети от майчиното мляко, беше установена със щамове бифидобактерии, изолирани от изпражненията на бебе, хранено с това мляко. В същото време степента на откриване на B. longum bifidobacteria е 98%, за разлика от други бифидобактерии.

B. longum е най-физиологичният за дебелото черво и има няколко важни предимства за хората от различни възрастови групи:

  • спомага за нормализиране на чревната микрофлора;
  • придава лечебни свойства на продукта, тъй като той синтезира витамини от група В (В1, В2, В6, фолиева киселина), витамин К; е "доставчик" на редица основни аминокиселини, включително триптофан, които допринасят за биосинтеза на серотонин, докато амонякът се използва като азот;
  • унищожават канцерогенни вещества, които образуват някои представители на чревната микрофлора по време на метаболизма на азота;
  • притежава естествена резистентност към редица широко използвани в медицинската практика антибиотици и висока антагонистична активност срещу патогенни и опортюнистични микроорганизми.

Bifidobacterium longum (Bifidobacterium longum) е грам-положителни, каталаза-отрицателни, пръчковидни бактерии, присъстващи в стомашно-чревния тракт на човека, което е един от 32-те вида, принадлежащи към рода Bifidobacterium. Тези аеротолерантни анаероби се считат за едни от най-ранните колонизатори на стомашно-чревния тракт на бебетата..

Longum bifidobacteria имат имуномодулиращ ефект, а произвежданата от тях млечна киселина предотвратява растежа на патогенни организми. Клиничната практика посочва списък от заболявания и патологии, при лечението на които пробиотиците на базата на B.longum имат лечебен ефект. Тези заболявания включват: чревни инфекции, причинени от Escherichia coli или Salmonella; различни видове ентерити; анемия; рахит; възпалителни заболявания на гениталните органи; вродена пневмония; алергия; курс на лъчетерапия и др..

Геномът (геном) longum е един от най-големите бактериални геноми. Тъй като основната задача на bifidobacterium longum на етапа на кърмене на бебето е бързата колонизация на червата, пълната геномна последователност отразява стратегията за използване на млечни протеини, които нямат полза за новороденото.

B. longum е изключително важен при кърмачета за нормалното развитие и изграждане на имунната система, особено тези, които са хранени по шише и / или родени чрез цезарово сечение

Източник на илюстрациите: E.A. Kornienko et al. Ролята на чревната микрофлора и пробиотиците в развитието на имунитета при кърмачета / Педиатрия. - 2009. - том 87, No 1, стр. 77-83

B. longum е адаптиран към майчиното мляко и разгражда неговите захари. Също така си струва да се отбележи, че първите бактерии, които човек среща по време на раждането, са предимно аеробни (Е. coli, стрептококи, ентерококи, лактобацили и стафилококи). Но още през първата седмица от живота на новороденото, хранейки се с майчиното мляко, те се заменят с анаеробни бифидобактерии. Причините за това явление станаха ясни, когато беше секвениран гена Bifidobacterium longum и беше открит регион, съдържащ гени за ензими, които разграждат олигозахаридите в кърмата до монозахариди. Очевидно е, че без тези бифидобактерии в храносмилателния тракт детето няма да може ефективно да усвоява постъпващата храна, което ще се отрази на развитието му..

В заключение отбелязваме, че според данните на местната и чуждестранната литература следва, че използването на пробиотици на базата на бифидобактерии longum при пренаталната подготовка на бременни жени от рисковата група за инфекциозни усложнения е показало своята практическа обосновка - това се изразява в положителни резултати от бременността (раждането), както и последващото развитие деца (с нисък процент на алергични заболявания).

Бифидобактериите като пробиотици

БИФИДОБАКТЕРИИ

Бифидобактерии (Bacterium bifidum) (от лат. Bifidus - разделен на две и бактерии), микроби, които съставляват 80-90% от чревната флора на кърмените деца, и младите животни. животни в периода на смучене. Бифидобактерии - грам-положителни анаеробни леко извити пръчки (дълги 2-5 микрона), понякога разклоняващи се в краищата; не образувайте спор. Наличието на бифидобактерии в червата е от полза за детето и младите животни, тъй като първите потискат развитието на различни гнилостни и патогенни микроби, насърчават храносмилането на въглехидратите. За растежа на бифидобактериите са необходими пара-аминобензоена киселина и пантотенова киселина. Бифидобактериите синтезират витамини от група В (В1, Б.2, В6), никотиновите (ниацин, РР, никотинамид, В3), пантотеновата (В5) и фолиевата киселина (В9), витамин К, биотинът (витамин Н или В7), образуват някои основни аминокиселини от неорганични азотни съединения - аланин, валин, аспарагин, синтезират триптофан, произвеждат късоверижни мастни киселини (оцетна, млечна и мравчена), които понижават рН на средата и я правят неблагоприятна за развитието на патогенни микроорганизми. В края на храненето с мляко бифидофлората се заменя с обичайната чревна микрофлора, характерна за възрастните организми.

ОБЩИ, УСТАНОВЕНИ ПРЕДИ, ИНФОРМАЦИЯ ЗА ИЗПОЛЗВАНЕТО НА BIFIDOBACTERIA

Вляво: Сканираща електронна микрография на бифидобактерии, живеещи в стомашно-чревния тракт.

Бифидобактериите играят важна физиологична роля в организма на животните, поради техните защитни и синтетични функции, както и участието в крайната връзка на храносмилателния процес (метаболизъм на протеини, липиди, въглехидрати). Бифидобактериите имат положителен ефект върху структурата на чревната лигавица и нейната адсорбционна способност. Ферментиращи захари, те създават киселинна среда в червата, която насърчава абсорбцията на калций, желязо, неорганични фосфати и витамин D в кръвта (T.M. Ervolder, S.A. Gudkov, 1984).

За първи път К. Бовентер (1949) посочва способността на бифидобактериите да потискат размножаването на гнилостни и патогенни микроорганизми в червата. Тези микроорганизми синтезират различни вещества, по-специално витамини от група В, липсата на които води до недостиг на витамини. Те образуват витамини от група В два до три пъти повече от Е. coli. Според V.F.Semenikhina (1970) бифидобактериите синтезират витамини в следните количества (mg%): пантотенова киселина 0-12, рибофлавин 0-16, тиамин 1-2.5, фолиева киселина 3-8, кобаламин 0.007-0.01.

Според британските изследователи L. Bullen, R. Tearle (1976), в резултат на киселинно образуване на бифидобактерии в червата се образува ацетатен буфер, който има бактериостатичен ефект. В резултат на експерименти, проведени върху гнотобиотични животни, важна активна роля на бифидобактериите в осигуряването на функцията на имунната система на макроорганизма.

Бифидобактериите образуват някои незаменими аминокиселини от органични азотни съединения - аланин, валин, аспарагинова киселина, изолевцин, което е важно за нормалния ход на имунните процеси и синтеза на клетъчни структури на ДНК и РНК. Положителната роля на бифидобактериите в организма е свързана със способността им да деактивират токсичните продукти на азотния метаболизъм, например нитрозоамини, които имат потенциален канцерогенен ефект, както и да имат противотуморен и антивирусен ефект. При дефицит на бифидобактерии при гнотобиотични животни има рязко недоразвитие на лимфната тъкан на храносмилателния тракт, както и почти пълно отсъствие на клетки, които произвеждат имуноглобин.

Бифидобактериите не само стимулират развитието на хуморалната и клетъчната защитна система на тялото, но също така пряко инхибират развитието на много видове патогенни бактерии в червата. Установени са техните антагонистични свойства по отношение на салмонела, шигела, патогенна Е. coli, Klebsiella, Proteus, пиогенни коки, стафилококи, CI. перфингери, както и холерни вибриони (I. G. Risik, I. V. Rurmann, 1983). Естеството на антагонистичното действие на бифидобактериите не е напълно изяснено и е свързано с редица инхибиторни механизми. Те потискат растежа на патогенни микроорганизми, които навлизат в червата чрез образуване на органични киселини, конкуренция за епителните области, където микроорганизмите могат да се прикрепят, деконюгация на жлъчните киселини и образуването на бактериоцини и антибиотични вещества. Те превръщат част от ферментиращата глюкоза в оцетна киселина, другата част в млечна киселина. Г. И. Гончарова (1979) и други изследователи установяват, че бифидобактериите произвеждат около 60% оцетна и 40% млечна киселини.

М. Я. Гудкова и Т. М. Ерволдер (1986), изучавайки антагонистичната активност на бифидобактериите, установяват, че тя се причинява не само от производството на оцетна и млечна киселини от тези микроорганизми, но и от образуването на специфични антибиотични вещества, които имат инхибиторен ефект върху Е. coli. Антибиотичните вещества, секретирани от бифидобактерии, се натрупват главно във фазата на неподвижен растеж. Изследването на свойствата на тези вещества показа, че те преминават през мембранния филтър и са термостабилни. След десетминутно нагряване при 95-98 ° С филтратът не променя силата на инхибиращия си ефект върху Е. coli и след деоксидация до неутрална реакция на средата не губи своите антагонистични свойства.

Бифидобактериите, заедно с подобряването на перисталтиката и потискането на грам-отрицателната микрофлора, предотвратяват развитието на гнилостни и газообразуващи микроби, насърчават усвояването на калций и желязо. По този начин бифидобактериите увеличават общата устойчивост на организма към инфекции (V.V. Sorokin et al., 1973, S. S. Huh, Y. J. Baek, N. U. Kim, 1995).

ВИД СЪСТАВ НА БИФИДОБАКТЕРИИ

Видовете бифидобактерии (Bifidobacteria spp.) Принадлежат към рода Bifidobacterium, от семейство Bifidobacteriaceae от реда Bifidobacteriales, принадлежащи към вида Actinobacteria. Бифидобактериите формират доминиращата фракция на човешката стомашно-чревна микробиота, особено при кърмачета. Бифидобактериите присъстват в количество от 10 8 до 10 10 клетки на 1 g чревно съдържание. Повечето от Bifidobacterium spp. са получени изключително от стомашно-чревни проби от хора или животни, а за двата вида, изолирани от отпадъчни води, може да се приеме чревен произход, което показва висока адаптация на този род в стомашно-чревния тракт.

Видов състав на бифидобактериите в пробиотиците

Трябва да се отбележи, че в зависимост от предназначението на биологичните продукти се подбират и културите на бифидобактериите, използвани в тях. Така че в KBZh (известен още като течен концентрат на бифидобактерии) се взема предвид видовият състав на здравата бифидофлора на малки деца, които се характеризират с B. bifidum и B. longum. Следователно, бактериалната основа в биоконцентрата е щам Bifidobacterium longum B379M (или B. longum B379M). Щамове с повишена метаболизираща активност на холестерола също се използват в биологичните продукти за понижаване на нивата на холестерола и кръвната захар. По този начин в пробиотика "Bifikardio" се използва щамът B. longum DK-100, който най-ефективно намалява нивото на стероидни съединения в сравнение с други видове бифидобактерии.

Видов състав на бифидобактериите в различни възрастови групи от населението на Русия

Проучването на видовия състав на бифидобактериите, проведено от руски изследователи, изолирани от 66 бебета и 58 възрастни, разкри, че при здрави деца, кърмени в 34,8% от случаите, е открит видът бифидобактерия В. longum, докато 51,9 % от случаите са споделени от B. bifidum, B. parvulorum, B. infantis. Не са открити представители на B. adolescentis при кърмачета. Прехвърлянето на деца на ранно допълващо или изкуствено хранене обаче е придружено от намаляване на B. bifidum в червата им и поява на B. adolescentis в 20,8% от случаите..

Преобладаващите видове бифидобактерии при възрастни са B. longum и B. adolescentis, които се отделят от изпражненията съответно при 75% и 56,3% от изследваните. B. bifidum е изолиран от здрави възрастни в 25,9% от случаите..

В чревното съдържимо на човек могат да бъдат открити едновременно от 1 до 5 вида или биовари на бифидобактерии. При 60% от здравите деца, по време на кърмене, B. longum, B. bifidum или B. breve са били открити във фекалиите в монокултурата. При по-големи деца и възрастни най-често във фекалиите се откриват комбинации от B. longum и B. adolescentis - в 20-33% от случаите, освен тази двойка видове бифидобактерии, щамовете на B. bifidum присъстват във фекалиите.

Статистическата обработка на данните за видовия състав на бифидофлора в различни възрастови групи от населението на Русия, извършена от руски изследователи, показва, че при здраво кърмаче B. longum, B. bifidum, B. breve, B. infantis се срещат в съотношение 42%, 35%, Съответно 17%, 12%. Щамовете на B. adolescentis се откриват в 1,5% от случаите или липсват във фекалното съдържание. Преобладаването на щамовете на B. longum или B. bifidum на бифидобактериите в червата на бебетата, особено кърмените бебета, е очевидно. Експертите свързват тази зависимост от разпространението на бифидобактериите от метода на хранене на бебе, вкл. с необходимостта от бактерии за въглехидрати, съдържащи N-ацетилглюкозамин, които се намират само в кърмата, но не и в кравите.

При деца на изкуствено хранене съдържанието на доминиращи видове бифидобактерии пада до 3-5%, докато представители на вида B. adolescentis се срещат при 22%, деца.

При възрастни представители на B. longum, B. bifidum и B. adolescentis се намират главно в дебелото черво. В червата на лица над 35 години представителите на вида B. adolescentis започват да преобладават в бифидофлора, достигайки 60-75% в напреднала възраст.

Въз основа на тези данни може да се заключи, че при пробиотиците, предназначени за деца под 3-годишна възраст, видовият състав или видовото съотношение на бифидобактериите трябва да съответства на качественото и количественото съдържание на тези микроорганизми в червата на здрави деца. В същото време видът В. adolescentis не трябва да се въвежда в пробиотиците и функционалните хранителни продукти, предназначени за тази възрастова група руснаци. (бележка: щамът на бифидобактериите B.adolescentis е в основата на съществуващите на пазара хранителни добавки Biovestin и Biovestin-lacto - вземете предвид възрастовата група). При разработването на пробиотици на базата на бифидна флора и лактофлора, съотношението между тези микроорганизми в препаратите и продуктите трябва да бъде 9: 1, което съответства на това в състава на микрофлората на дебелото черво на здрави хора - Бифидофлората играе водеща роля в поддържането и нормализирането на чревната микробиоценоза, поддържайки неспецифичната устойчивост на организма, подобряване на протеиновия, витаминния и минералния метаболизъм и др..

Вижте също:

ПРОБИОТИЧНИ СВОЙСТВА НА BIFIDOBACTERIA

Известно е, че доминиращата чревна микрофлора на здравия човек е бифидобактериите. В допълнение към директния положителен ефект на тези микроорганизми върху метаболизма, тези бактерии, притежаващи високи адхезионни свойства и антагонистична активност, също предпазват тялото от чревни инфекции.

Основните свойства на бифидобактериите са: активна и пасивна устойчивост на колонизация, насочена към предотвратяване на колонизацията на стомашно-чревния тракт от опортюнистични и патогенни микроби и имуномодулиращи ефекти. Именно щамовете B. longum и B. bifidum, които присъстват в червата на двете деца от първите дни на живота и при възрастните, са физиологични за всяка възраст, трябва да се използват широко в Русия за производството на хранителни добавки на базата на бифидобактерии и други функционални хранителни продукти, с цел подобряване на качеството на живот и дълголетие.

Установено е, че причините за микробния дисбаланс в стомашно-чревния тракт на човека могат да бъдат: прием на антибиотици; различни соматични инфекциозни заболявания; химиотерапия, хормонална терапия и лъчева терапия; големи физически и стресови натоварвания; неблагоприятна екология; социални фактори (недохранване, липса на витамини), преяждане, което причинява разтягане на стомашните стени и нарушена ферментация на храната; алкохолизъм; сезонни (климатични) фактори; възраст. Всичко това може да доведе до заболявания като: дисфункция на стомашно-чревния тракт (диария, запек); анемия на новородени; гастрит, дуоденит; хипо- и хиперхолестеролом; ревматоиден артрит; чревни злокачествени новообразувания; уролитиазна болест; дерматит; заболявания, свързани с нарушен водно-солеви метаболизъм (К, Са, Zn, Cu и др.) и др..

Заедно с други представители на нормалната чревна флора, бифидобактериите участват активно в храносмилането и усвояването. Те насърчават процесите на ензимно смилане на храната, тъй като подобряват хидролизата на протеини, ферментират въглехидрати, осапунват мазнините, разтварят фибрите, стимулират чревната перисталтика и допринасят за нормалната евакуация на чревното съдържимо.

Има доказателства, че бифидобактериите са „доставчик“ на редица основни аминокиселини, включително триптофан, насърчават синтеза на витамини, по-добро усвояване на калциевите соли, витамин D, имат антианемични, антирахитични и антиалергични ефекти. Установена е тяхната антитуморна, антимутагенна и метаболизираща активност на холестерола. Изследванията показват, че бифидобактериите могат да бъдат ефективни за предотвратяване на колоректален рак.

Намаляването на броя на бифидобактериите или дори пълното им изчезване е един от патогенетичните механизми на дългосрочната чревна дисфункция при деца и възрастни. Това води до нарушаване на минералния метаболизъм, чревните процеси на абсорбция, метаболизма на протеините и мазнините, до образуването на хронични храносмилателни разстройства. Антагонистична активност на бифидобактериите, свързана с производството на органични киселини (лактат ацетат) и бактериоцини с широк спектър на антимикробно действие (инхибиране на растежа на Escherichia coli, Clostridia, Salmonella, Shigella, Listeria, Campylobacter, Vibrio и други микроорганизми), както и блокиращи мембрани на рецепторите на мукозната мембрана червата, предотвратявайки фиксирането на потенциално патогенни микроорганизми върху тях, определят най-важната роля на тези микроорганизми в устойчивостта на колонизация.

През последните години бифидобактериите се използват широко в целия свят и у нас за лечение и профилактика на различни стомашно-чревни заболявания, вкл. различни дисбактериози, както и за предотвратяване на развитието на алергични усложнения, като хипохолестеролемични и антинеопластични средства, лечение на остри респираторни инфекции, като ефективно средство за повишаване на имунитета и др. [10, 11]. За тези цели се използват сухи и течни форми на бактериални препарати от облигатна чревна микрофлора, съдържащи бифидобактерии, както и ферментирали млечни биологични продукти..

На снимката по-долу е показан ферментирал млечен бифидопродукт "Bifivit", произведен от мляко върху ферментацията на бифидобактерии с директно въвеждане "Bifivit". Използваният щам на бифидобактериите съответства на нормалната микрофлора на здрави кърмени бебета. Можете да си набавите тази напитка у дома, като използвате пробиотика "Течен бифидобактериален концентрат" като начална култура. Ферментацията се извършва без добавяне (!) На млечнокисели бактерии, което постига високи пробиотични свойства на готовия биопродукт.

Намаляването на съдържанието на бифидобактерии в червата на детето (до 10 6 и по-долу) е придружено от тенденция към метеоризъм, запек, детето отслабва. С едновременната поява на Escherichia coli с променени ензимни свойства, стафилококи, лактозо-отрицателни ентеробактерии и техните хемолитични форми се появява нестабилно изпражнение с периодично повишаване, втечняване, поява на патологични примеси (слуз, зелени, неразградени бучки). Изпражненията често стават пенести и воднисти. При такива деца апетитът се влошава, стават неспокойни, появява се бледност на кожата, те могат да отслабнат, понякога има лека температура. Нарушаване на нормалния състав на биобактериите при деца може да се наблюдава и когато майката се лекува с антибиотици (ако кърми) или когато самото дете се лекува с антибиотици и сулфонамиди не по схемата.

Важна функция на бифидобактериите е тяхното участие във формирането на имунологичната реактивност на организма (укрепва имунната система). Бифидобактериите стимулират лимфоидния апарат, синтеза на имуноглобулини, повишават активността на лизозима и намаляват пропускливостта на съдови тъканни бариери за токсични продукти от патогенни и опортюнистични организми.

Биологично активните вещества, които отделят бифидобактерии, вземат активно участие в метаболитните процеси в организма, намаляват токсичното натоварване на черния дроб. Под тяхно влияние съставът на кръвта се нормализира (съдържанието на хемоглобина се увеличава и скоростта на утаяване на еритроцитите намалява - ESR).

През последните години беше открита друга важна роля на бифидобактериите - способността да влияе на липидния (мастния) метаболизъм на организма, чрез понижаване нивото на холестерола в кръвния серум, както и нормализиране на нивото на циркулиращите в кръвта липопротеини и фосфолипиди, което поражда използването на бифидобактерии при профилактика и комплексно лечение атеросклероза.

Антагонистичната активност на бифидобактериите се осигурява както от неспецифични механизми, като производството на късоверижни мастни киселини и конкуренцията за хранителни вещества и местата на закрепване към чревния епител, така и от синтеза на бактериоцини от различни класове [1].

Доказано е, че оцетната киселина, произведена от бифидобактерии, намалява трансепителния транспорт на токсина Stx2, увеличавайки степента на оцеляване на мишките по време на инфекция, причинена от ентерохеморагична Е. coli [2], и конюгираната линолова киселина, която е агонист 3]. Значително внимание се обръща на имуномодулиращите свойства на тези бактерии. Представителите на рода Bifidobacterium са в състояние да потиснат синтеза на възпалителни цитокини in vitro и in vivo [4, 5]. Serpin, протеин, синтезиран от Bifidobacterium longum, може ефективно да инхибира сериновите протеази, включително човешката неутрофилна еластаза [6]. Бифидобактериите, колонизиращи червата, са способни да повлияят на функционирането на невроните на чревната нервна система [7]; техният косвен ефект върху централната нервна система също е описан [8, 9]. Във връзка с тези свойства е широко разпространено използването на бифидобактерии в пробиотични препарати..

Bifidobacterium longum

Bifidobacterium longum (bifidobacterium longum), грам-положителна и непатогенна бактерия, е един от най-популярните пробиотици (включително в различни млечни продукти), който осигурява огромни ползи за подобряване на здравето на човешката стомашно-чревна система, като подобряване на толерантността към лактоза, предотвратяване диария и инхибиране на колонизацията на патогени [13,14,15,16]. Няколко проучвания показват, че B. longum играе ключова роля в модулирането на имунната система [17,18] и има известно ръководно значение за терапията на рака [19,20].

Както следва от резултатите от горните проучвания, B. longum (bifidobacteria longum) е преобладаващият вид сред другите бифидобактерии в червата при представители на всички възрастови групи от населението на Руската федерация. Но това е особено важно да се вземе предвид в педиатрията, когато се предписват бифид-съдържащи пробиотици за деца, особено за кърмачета. По-рано, в проучвания, идентичността на щамовете бифидобактерии, засети от майчиното мляко, беше установена със щамове бифидобактерии, изолирани от изпражненията на бебе, хранено с това мляко. В същото време степента на откриване на B. longum bifidobacteria е 98%, за разлика от други бифидобактерии. По-специално този вид бифидобактерии е в основата на пробиотика "Bifidobacterio" (щам Bifidobacteruim longum DK-100), както и "Концентрат от течност на бифидобактерии" - щам Bifidobacterium longum B379M:

Пробиотичният щам B. longum B379M принадлежи към индустриалните щамове от рода Bifidobacterium, използвани за производството на бифид-съдържащи пробиотици, регистрирани в Руската федерация. Идентификационният номер на щама в колекцията VKPM (Общоруска колекция от промишлени микроорганизми) - AC1249; Колекционен номер на депозитния щам (и място на депозиране): Всеруски изследователски институт по генетика Общоруска колекция от промишлени микроорганизми, депозитен номер CMPM № B-2000; Държавна колекция от микроорганизми с нормална микрофлора FGUN MNIIEM на име Г. Н. Габричевски Роспотребнадзор № 79.

B. longum е най-физиологичният за дебелото черво и има няколко важни предимства за хора от различни възрастови групи [10]:

  • спомага за нормализиране на чревната микрофлора;
  • придава лечебни свойства на продукта, тъй като той синтезира витамини от група В (В1, В2, В6, фолиева киселина), витамин К; е "доставчик" на редица основни аминокиселини, включително триптофан, които допринасят за биосинтеза на серотонин, докато амонякът се използва като азот;
  • унищожават канцерогенни вещества, които образуват някои представители на чревната микрофлора по време на метаболизма на азота;
  • притежава естествена резистентност към редица широко използвани в медицинската практика антибиотици и висока антагонистична активност срещу патогенни и опортюнистични микроорганизми.

Bifidobacterium longum (Bifidobacterium longum) е грам-положителни, каталаза-отрицателни, пръчковидни бактерии, присъстващи в стомашно-чревния тракт на човека, принадлежащи към рода Bifidobacterium. Тези аеротолерантни анаероби се считат за едни от най-ранните колонизатори на стомашно-чревния тракт на бебетата..

Родът Bifidobacterium съдържа повече от 50 вида грам-положителни анаероби, изолирани от свързана с гостоприемника среда, включително долния стомашно-чревен тракт на примати, други животни и насекоми [1]. Bifidobacterium longum е често срещан колонизатор на човешките черва и е свързан с потенциални полезни свойства, включително намаляване на стомашно-чревното възпаление и елиминиране на патогени [2-5]. Щамовете B. longum принадлежат към три подвида: longum sensu stricto, infantis и suis и колонизират съответно възрастни, кърмачета и животни. Забележително е, че подвидовите щамове longum също са изолирани от новородени [6-8]. B. longum колонизира стомашно-чревния тракт, където може да метаболизира несмилаеми от гостоприемника олигозахариди и други пребиотици, които включват субстрати като инулин и арабиноксилан [9,10]. Някои крайни продукти на въглехидратния метаболизъм, като ацетат, се възползват от своя приемник, като намаляват причинената от патогена смърт на епителните клетки на дебелото черво и осигуряват енергия за определени видове тъкани, като черния дроб [11-13]. По този начин съществуването на B. longum върху диетични олигозахариди е пример за съвместна еволюция гостоприемник с микроби, потенциално полезно за комбинирания микробиом и гостоприемник. Забележителен пример за тази коеволюционна връзка е метаболизмът на олигозахаридите (NMO) в човешкото мляко, причинен от B. longum subsp. infantis, улеснено от генетичния клъстер за използване на HMO

40 Kb [14.15]. Когато кърмят бебета, HMO достигат дебелото черво относително непокътнати и се използват от B. longum като източник на въглехидрати, за да процъфтяват в тази среда [16,17].

Bifidobacterium longum имат имуномодулиращо и антиоксидантно действие, а произвежданата от тях млечна киселина предотвратява растежа на патогенни организми. Клиничната практика посочва списък от заболявания и патологии, при лечението на които пробиотиците на базата на B.longum имат лечебен ефект. Тези заболявания включват: чревни инфекции, причинени от Escherichia coli или Salmonella; различни видове ентерити; анемия; рахит; възпалителни заболявания на гениталните органи; вродена пневмония; алергия; курс на лъчетерапия и др..

Геномът (геном) longum е един от най-големите бактериални геноми. Тъй като основната задача на bifidobacterium longum на етапа на кърмене на бебето е бързата колонизация на червата, пълната геномна последователност отразява стратегията за използване на млечни протеини, които нямат полза за новороденото. Също така си струва да се отбележи, че първите бактерии, които човек среща по време на раждането, са предимно аеробни (Е. coli, стрептококи, ентерококи, лактобацили и стафилококи). Но още през първата седмица от живота на новороденото, хранейки се с майчиното мляко, те се заменят с анаеробни бифидобактерии. Причините за това явление станаха ясни, когато беше секвениран гена Bifidobacterium longum и беше открит регион, съдържащ гени за ензими, които разграждат олигозахаридите в кърмата до монозахариди. Очевидно е, че без тези бифидобактерии в стомашно-чревния тракт детето няма да може ефективно да асимилира постъпващата храна, което ще повлияе на неговото развитие (вж. Допълнително: B. longum са адаптирани към кърмата и разграждат захарите му).

Вижте също:

Списък на редица гени, изследвани в руския производствен щам Bifidobacterium longum B 379M: гени, кодиращи пробиотични признаци, като използване на редица захари (lacA2 ген, кодиращ бета-галактозидаза, ара ген, кодиращ арабинозидаза, galA ген, кодиращ арабиногалактан ендозидаза бета-галактан ) и синтеза на бактериоцини (генът lans, кодиращ лантионин синтетаза). Проучихме и мобилния ген tetW за устойчивост към антибиотика тетрациклин и семейството гени, отговорни за повечето бактерии за сигнализиране и адаптиране към стресови условия: серин-треонин протеинкинази - STPK (в генома на щама B. longum B379M, всички 6 гена STPK, характерни за вида B. longum: STPK участват в сигнализирането в бактериите, участват в процесите на клетъчен растеж и делене, образуването на биофилми); токсин-антитоксин системи от типа MazEF и RelBE, както и транскрипционни регулатори - гени на протеини от семейство WhiB [12].

Допълнителна обобщена информация за потенциалните ползи за здравето от използването на Bifidobacterium longum (използвани са активни връзки към проучвания, които не са включени в списъка с литература в края на раздела)

Б. longum ползи за здравето

Чревната бифидобактерия В. longum може да подобри имунния отговор на човек и да помогне за предотвратяване на разстройства на червата. Ранните данни сочат, че този вид може също да потиска алергиите, да понижава холестерола и да подобрява здравето на кожата..

Bifidobacterium longum е грам-положителни видове пръчковидни бактерии, присъстващи естествено в стомашно-чревния тракт на човека. Подвид B. longum subsp. Infantis е една от най-ранните бактерии, които колонизират червата на бебето. B. longum често се добавя към храни като пробиотик с различни ползи за здравето.

Потенциална ефективност

Забележка: по-рано разглежданите отделни видове B. infantis и B. suis са показани като подвид на B. longum [1].

1) Имунитет

  • B.longum ssp. предизвика антиполиовирусен отговор в малко проучване на 20 деца [2].
  • B.longum ssp. стимулира имунния отговор при човешки доброволци [3].
  • B.longum също стимулира имунната функция при 45 възрастни хоспитализирани пациенти, получаващи грипна ваксина [4].
  • B.longum ssp. имаше силен имуномодулиращ ефект в кръвта, взета от пациенти в напреднала възраст, в сравнение с други известни търговски щамове [5].

Инфекции

  • Б. Добавките Longum намаляват честотата на грип и треска при 27 възрастни хора, получили противогрипната ваксина [6].
  • При деца, хранени с B.longum, се наблюдава тенденция към намаляване на броя на инфекциите на дихателните пътища [7].
  • B.longum защити мишки от индуцирана от пневмония смърт чрез фина настройка на възпалителния отговор и ускоряване на възстановяването на белите дробове [8].
  • B.longum подобрява симптомите, намалява смъртността и потиска възпалението в долните дихателни пътища при инфектирани с грип мишки [9, 10].
  • B.longum ssp. инхибира ротавирусна инфекция при мишки [11].
  • Пероралното приложение на B.longum предпазва мишките от индуциран от P. aeruginosa чревен сепсис [12].
  • B.longum подобрява преживяемостта при мишки, заразени със Salmonella Typhimurium [13].
  • B.longum ssp. предпазва от салмонела при мишки, използвайки Treg-зависим механизъм [14, 15].

Инфекция с кандида

B. longum инхибира растежа на C. albicans и други патогенни бактерии [16].

2) Целиакия

  • B. longum ssp. намалени стомашно-чревни симптоми при нелекувани пациенти с целиакия (CD) [17].
  • B.longum подобри чревния микробиотен състав и имунната ефективност при деца с новодиагностициран CD [18].
  • Перорално приложение на B.longum подобрява глиадин (глутен) медиирани аномалии при отлагане и мобилизация на черния дроб на желязо при плъхове [19].
  • B.longum отслабва производството на възпалителни цитокини и имунния отговор, медииран от CD4 + Т клетки, и предпазва новородените плъхове от ентеропатия, причинена от глиадин (глутен) [20].

3) здравето на червата

Чревна микробиота

  • Счита се, че ентеротоксигенните щамове на Bacteroidesfragilis (ETBF) са свързани с остра и персистираща диария, възпалителни заболявания на червата и колоректален рак. B.longum значително намалява ETBF при хората [21].
  • B.longum модулира чревната среда и подобрява цялостното здраве на възрастните пациенти, получаващи ентерално хранене [22].
  • Добавянето на B.longum повишава нивото на биотин, произведен от Bacteroidescaccae и увеличава Eubacterium rectale, производител на бутират, при мишки [23].
  • B.longum поддържа високи нива на лактобацили при мишки [24].
  • B.longum ssp. модулира чревната микробиота и намалява нивата на ендотоксин при плъхове [25].
  • B.longum ssp. повишено съдържание на пропионова, янтарна и маслена киселина при плъхове [26].

Възпаление на червата

  • B.longum ssp. значително намалява честотата на некротизиращ ентероколит (NEC) и свързано с него възпаление при плъхове [27].
  • B.longum подобрен колит при мишки [28].
  • B.longum ssp. подобрен колит при плъхове [26] и мишки чрез намаляване на Th1 и Th17 отговорите [29].

Синдром на раздразненото черво (IBS)

  • B.longum ssp. намалява чревното възпаление и е доказано, че ефективно лекува индивидуални и глобални симптоми на IBS без странични ефекти [30].
  • B.longum ssp. е бил ефективен за подобряване на коремна болка / дискомфорт, подуване на корема и затруднено движение на червата при пациенти с IBS [31].
  • B.longum ssp. облекчи много симптоми на IBS в клинично проучване с участието на жени [32].
  • B.longum подобрени симптоми на улцерозен колит при японски пациенти [33].
  • B.longum подобрен улцерозен колит при мишки [24, 34].
  • B.longum намалява висцералната свръхчувствителност при мишки с IBS [35].
  • B.longum ssp. значително намалява налягането на прага на висцералната болка при първото поведение на болката и общия брой прояви на болка при плъхове [36, 37].

4) възпаление

  • B. longum ssp. намалява провъзпалителните маркери при пациенти с улцерозен колит, синдром на хронична умора и псориазис [38].
  • B. longum намалява възпалението и подобрява симптомите при пациенти с улцерозен колит [39].
  • B. longum значително облекчава възпалението при подагрични мишки [40].
  • B. longum ssp. инхибира производството на възпалителни цитокини IL-17 и може да бъде полезен при лечението на Th17-медиирани заболявания [41].

5) Алергия

  • Приемът на кисело мляко или прах, допълнени с B. longum, облекчава субективните симптоми и повлиява маркерите за кръвна алергия при хора с сенна хрема от японски кедър [42, 43, 44]. Носните симптоми като сърбеж, ринорея и запушване, както и симптоми на гърлото, обикновено се облекчават с този пробиотик [45].
  • B. longum атенюирано алергично възпаление на дихателните пътища [46] и симптоми на хранителна алергия при мишки [47].
  • Пероралното приложение на B. longum потиска нивата на IgE и подобрява съотношението IgG2a / IgG1. Той също така увеличава производството на Th1 цитокини и намалява производството на Th2 цитокини при мишки [48].
  • B.longum балансира отговора Th1 / Th2 и облекчава алергичното възпаление на β-лактоглобулин при мишки [49].
  • Колонизацията на B.longum при майки новородени намалява алергичните реакции при мишки [50].

6) Холестерол

  • B. longum понижава общия холестерол, особено при хора с умерена хиперхолестеролемия [51].
  • Б. longum добавки значително намаляват общия холестерол, отлагането на липиди в черния дроб и размера на адипоцитите, а също така положително повлияват чернодробната и бъбречната функция при хиперхолестеролемични плъхове [52].
  • Плъховете, хранени с богата на холестерол диета, допълнена с B. longum, са имали значително по-ниски триглицериди, LDL, VLDL и MDA [53, 54].

7) Здраве на кожата

  • Екстрактът от B.longum, когато се прилага върху кожата, подобрява параметрите на възпалението, намалява чувствителността на кожата, повишава устойчивостта на кожата към физическа и химическа агресия и намалява сухата кожа при доброволци с чувствителна кожа [55].
  • B.longum имаше фотопротективен ефект върху кожата при мишки [56].

8) здраве на черния дроб

  • B. longum и фрукто-олигозахариди (FOS) значително намаляват AST, CRP, HOMA-IR, ендотоксин в кръвта и стеатоза при пациенти с неалкохолен стеатохепатит (NASH) [57].
  • B. longum и FOS подобрени биохимични параметри и невропсихологични тестове при пациенти с цироза и минимална чернодробна енцефалопатия (MHE) [58].

9) Усложнения на хемодиализата

  • Орално B. longum намалява серумните нива на фосфат при 15 пациенти на хемодиализа (HD) [59].
  • Б. longum приложение намалява серумните концентрации на индоксил сулфат и Р-крезол в малко проучване на пациенти с HD [60, 61].
  • Освен това бифидобактериите произвеждат витамини от група В, вкл. фолат, който може да нормализира серумните нива на хомоцистеин при пациенти с HD [59].

По-долу е обобщение на съществуващите изследвания върху животни и клетки, които трябва да насочват бъдещите изследвания.

10) метаболитен синдром

B. longum подобрява метаболитните показатели при плъхове на диета с високо съдържание на мазнини. Този пробиотик също намалява метаболитните нива на ендотоксини и чревното възпаление [62].

11) Когнитивна функция

  • Мишки, хранени с B.longum, подобрено обучение и памет [63].

12) Тревожност

  • B.longum нормализира тревожното поведение и хипокампалния мозъчен невротрофичен фактор (BDNF) при мишки с инфекциозен колит [64].

13) Депресия

  • Депресията може да бъде обърната при плъхове чрез инжектиране на B.longum [31].
  • Хронично приложение на B.longum защитило плъхове от депресивни симптоми, причинени от стреса от раздялата с майката [65].

14) Шизофрения

  • Ежедневното приложение на B. longum намалява шизофреничното поведение по време на отглеждане на мишки, намалява нивата на плазмен кортикостерон в покой и съотношението кинуренин към триптофан [66].

15) Увреждане на белите дробове

  • Лечението с B. longum значително подобрява увреждането на белите дробове след инфекция и сепсис при мишки. Този пробиотик също намалява възпалителните реакции на белите дробове [67].

16) Плътност на костите

  • Добавянето на B. longum улеснява загубата на кост и увеличава параметрите на костно формиране и костната плътност при плъхове с яйчници [68].

17) Изследване на рака

  • Диетичният B. longum значително инхибира туморите на дебелото черво, черния дроб и тънките черва при мъжки плъхове. При женски плъхове хранителните добавки също потискат карциногенезата на гърдата [69].
  • B. longum инхибира колоректалните тумори при мишки [70] и плъхове [71].
  • Лиофилизирани култури от B. longum значително потискат честотата и множеството тумори на дебелото черво, а също така намаляват обема на тумора при плъхове [72].

Механизми на действие!

Различни проучвания са изследвали ефектите на B. longum на клетъчно ниво. Те могат или не могат да отразяват механизмите на действие на пробиотиците от B. longum при хора; те обаче определено могат да помогнат да се обяснят някои от наблюдаваните ефекти на тези пробиотици в проучвания при хора.

B. longum при възпалителни състояния:

  • Намаляване на Th1-свързани цитокини (T-bet, IL-2 и IFN-γ) и Th17-свързани цитокини (IL-12p40, RORγt, IL-17A, IL-21 и IL-23) и увеличаване на Treg-свързани молекули (Foxp3, IL-10 и TGF-β) [29, 73, 40, 41, 3, 27].
  • Намалени интерлевкини IL-1α [39], IL-1β [28, 35, 40], IL-6 [74, 38, 27] и IL-18 [35].
  • Намалена експресия на фактор туморна некроза алфа (TNF-α) [28, 39, 38, 27].
  • Повишен IL-27 [41].
  • Намалени CD80 и CD40 [73], CXCL1 [40, 27], CRP [38], iNOS и антимикробни пептиди Reg3b и Reg3g [27].

B. longum при инфекциозни състояния:

  • Повишена активност на клетките с естествени убийци (NK) [4, 6, 9].
  • Повишен серумен IgA [4] и намалено производство на IgG2a [13].
  • Повишени IL-2, IL-12 и IL-18 [9].
  • Намалени IL-6 [9, 10] и IL-8 [15].
  • Намален TNF-α [9].
  • Както увеличение [8], така и намаляване на IL-10 [15], както и намаляване [10, 13] и увеличаване на IFN-γ [9].

B. longum за алергични състояния:

  • Намалени нива на IgE и подобрено съотношение IgG2a / IgG1 [48, 50, 75, 75, 76].
  • Повишено съдържание на IgA [77].
  • Увеличено производство на Th1 цитокини и намалено производство на Th2 цитокини [48].
  • Намалени нива на IL-4 [75, 46] и IL-5 [75] [случай, когато IL-5 беше увеличен: 46].
  • Повишени нива на IL-10 [50], IL-12 [76, 76] и TGF-β [50].
  • Увеличен [45, 76] или намален IFN-γ [46].
  • Потиснати MDC и TARC [43].
  • Увеличени CD4 + CD25 + Foxp3 + Treg клетки [49].

Б. longum за цьолиакия:

  • Намалени нива на TNF-α [18, 20].
  • Повишен NF-kB [20].
  • Повишено ниво на IL-10 [20].
  • Намалени CD3 + [18], CD4 + и CD4 + / Foxp3 + Т клетки [20] и увеличени CD8 + Т клетки [20].
  • Повишено ниво на MIP-1β [17].

За да избегнете нежелани реакции, говорете с Вашия лекар дали пробиотиците от B. longum може да са подходящи за Вас.

Бифидобактериите и тяхната роля като представители на чревната микробиота на човека

Обобщение. Членовете на рода Bifidobacterium са сред първите микроби, които колонизират човешкия стомашно-чревен тракт и се смята, че имат положителни ефекти върху здравето на техния гостоприемник. Поради предполагаемите си лечебни свойства, бифидобактериите са включени в много функционални храни като активни съставки. Бифидобактериите се срещат естествено в редица екологични ниши, които са пряко или косвено свързани със стомашно-чревния тракт на животните, като устната кухина на човека, червата на насекомите и отпадъчните води. За да оцелеят в тези специфични екологични ниши, бифидобактериите трябва да имат специфични адаптации, за да бъдат конкурентни. Последователността на генома е идентифицирала генетични черти, които могат да обяснят екологичната годност на бифидобактериите, като метаболитни способности, укриване на адаптивната имунна система на гостоприемника и колонизация на гостоприемника чрез специфични придатъци. Генетичната модификация обаче е от решаващо значение за пълното изясняване на механизмите, чрез които бифидобактериите проявяват своите адаптивни способности и полезни свойства. В този преглед ние предоставяме актуализирано обобщение на общите характеристики на бифидобактериите, като обръщаме специално внимание на метаболитния капацитет на този вид.

Въведение

През последните 20 години изследователите се фокусираха върху онези членове на чревната микробиота, които проявяват здравни или пробиотични ефекти, като защита на гостоприемника от патогени чрез конкурентно изключване (Bernet et al., 1994; Hooper et al. (1999), модулация на имунната система ( O'Hara и Shanahan, 2007) и осигуряването на хранителни вещества чрез разграждането на несмилаеми диетични въглехидрати (Roberfroid et al., 1995; Leahy et al., 2005) В допълнение, промените в състава на стомашно-чревната (GI) микробиота са свързани с няколко стомашно-чревни заболявания като възпалително заболяване на червата (Ott et al. (2004) и некротизиращ ентероколит (De La Cochetiere et al., 2004). Специален интерес е фокусиран върху членовете на рода Bifidobacterium, някои от които са включени като живи компоненти в различни така наречени функционални храни (Ventura et al., 2004). Бифидобактериите първо са изолирани от изпражненията g рудни деца през 1899 г. от Tissier и оттогава бифидобактериите са изолирани от редица други екологични ниши, като устната кухина, отпадъчните води и червата на насекомите, стомашно-чревния тракт на различни бозайници и наскоро от водния кефир (Klijn et al., 2005; Ventura et al., 2007; Laureys et al., 2016).

Въпреки че е добре установено, че бифидобактериите имат положителни ефекти върху здравето на гостоприемника, има явна липса на знания за молекулните механизми, които обясняват тези пробиотични свойства на бифидобактериите (Cronin et al., 2011). Дешифрирането на цели геномни последователности може да хвърли светлина върху генетичната основа на пробиотичното действие на бифидобактериите или върху свързаните с тях молекулярни адаптации, които позволяват на този чревен коменсал да заеме резидентна позиция в своята силно конкурентна екологична ниша (Ventura et al., 2014). Въпреки че значителните усилия за секвениране на геномите на бифидобактериите са довели до много обширен набор от геномни данни, въпреки това, тази геномна информация едва ли е изследвана на функционално ниво поради липсата на инструменти за генетично достъпни бифидобактерии (Serafini et al., 2012).

Обща характеристика на бифидобактериалните геноми

След публикуването на първия бифидобактериален геном през 2002 г. се наблюдава постоянно нарастване на броя на публично достъпните бифидобактериални геномни последователности (Lee et al., 2008). Понастоящем базата данни на NCBI (април 2016 г.) съдържа 254 публично достъпни бифидобактериални геномни последователности, от които шестдесет и една са пълни геномни последователности (Таблица 1, източник; http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Taxonomy/Browser /wwwtax.cgi?id=1678NCBI, април 2016 г.) Налични са три или повече пълни геномни последователности за специфични бифидобактериални видове като B. adolescentis, B. animalis, B. breve, B. bifidum, B. longum и B angulatum (Таблица 1).

Таблица 1. Обобщение на всички напълно секвенирани бифидобактериални геноми.

Средният размер на бифидобактериалния геном е 2,2 MB (мегабази), въпреки че има значителни вариации в размера, например, B. indicum LMG11587 съдържа геном от 1,73 MB, докато B. scardovii JCM12489 има геном от 3,16 MB. Бифидобактериалните геноми обикновено кодират 52–58 tRNA гени на геном, въпреки че има изключения, например B. longum subsp. Infantis ATCC15697 включва 79 гена, кодиращи tRNA. Броят на опероните на rRNA в бифидобактериалните геноми обикновено варира от два до пет и се предполага, че броят на rRNA оперони, присъстващи в генома, корелира с адаптацията на определен вид към условията на околната среда (Klappenbach et al., 2000), съдържание на G + C в общите бифидобактериални геноми варират от 59,2% (B. adolescentis) до 64,6% (B. scardovii), докато средният брой гени, съдържащи се в бифидобактериалния геном, е 1825 (Таблица 1). Три вида B. indicum, B. coryneforme и B. animalis имат най-малко гени, което съответства на малкия им размер (Lee et al., 2008; Ventura et al., 2014).

Ефекти върху здравето и болестите

Разнообразна микробна общност се е развила, за да се адаптира и оцелее в стомашно-чревния тракт на човека, обикновено наричана чревна микробиота (Guarner and Malagelada, 2003). Дебелото черво може да съдържа до 1012 бактериални клетки / g луминално съдържание, което го прави най-гъсто населеният район на стомашно-чревния тракт (Simon and Gorbach, 1984). Членовете на чревната микробиота взаимодействат с техния (човешки) гостоприемник по различни начини, като по този начин ги правят безвредни коменсали, опортюнистични микроорганизми или промотични микроорганизми, които подпомагат здравето (Guarner и Malagelada, 2003). Пробиотиците се определят като „живи микроорганизми, които, когато се прилагат в достатъчни количества, имат благоприятен ефект върху здравето на гостоприемника“ (FAO / WHO, 2001; Hill et al., 2014), а изследванията върху дейностите на предполагаемите здравословни бактерии са се увеличили значително през последните 20 години ( Leahy et al., 2005) Пробиотичните агенти са изследвани в много клинични проучвания и проучвания върху животински модели; ние обаче обобщаваме само ограничен брой проучвания, които конкретно разглеждат бифидобактериите. Бифидобактериите се използват в търговската мрежа като пробиотични агенти поради свързаните с тях ползи за здравето и GRAS статус (общопризнат като безопасен) (Picard et al., 2005).

Бифидобактерии и колоректален рак

Няколко проучвания са изследвали потенциала на бифидобактериите за профилактика и / или лечение на колоректален рак. Повечето проучвания основават своите открития на модели на мишки и резултатите показват, че комбинацията от пребиотици и бифидобактерии може да намали производството на канцерогенни ракови клетки при мишки (Sekine et al., 1985; Rowland et al., 1998; Rafter et al., 2007; Le Leu и др., 2010). Например, доказано е, че B. animalis проявява антимутагенна активност по време на растеж в MRS бульон, като по този начин антагонизира действието на канцерогенния 2-амино-3-метилимидазо [4,5,5-f] хинолон (Tavan et al., 2002). Също така е демонстрирано in vivo и in vitro, че B. longum и B. breve осигуряват ДНК защита срещу индуцирани увреждания от канцерогени и инхибират генотоксичния ефект на два различни канцерогена, когато се тестват в модел на плъх (Pool-Zobel et al., 1996).

Бифидобактерии и диария

Съобщава се също така, че употребата на бифидобактерии за лечение на различни стомашно-чревни разстройства. Например, успешното лечение на диария след прилагане на B. longum subsp. infantis CECT 7210 и B. breve K-110 се дължи на инхибиране на ротавирус, който е преобладаващата причина за спорадична диария при кърмачета (Bae et al., 2002; Chenoll et al., 2015). Друг пример се отнася до двойно-сляпо проучване, изследващо дали пероралното лечение с търговска пробиотична формула, съдържаща B. bifidum и Streptococcus thermophiles, може да намали диарията, свързана с антибиотици при кърмачета. Това проучване показа, че има значително намаляване на честотата на диария при тези бебета, които са били хранени с добавената пробиотична формула (Corrêa et al., 2005).

Бифидобактерии и некротизиращ ентеролит

Скорошно проучване отчита по-ниска честота на некротизиращ ентероколит при недоносени бебета след рутинно приложение на B. breve M-16V (Patole et al., 2016). Доказано е, че приложението на B. breve M-16V в комбинация с кърмене е свързано с по-ниска честота на некротизиращ ентероколит при новородени, родени преди 34 гестационна седмица, и въпреки че това не е статистически значимо, по-ниска честота на това заболяване се наблюдава при новородени по-малко от 28 гестационна седмица (Patole et al., 2016).

Бифидобактерии и възпалителни заболявания на червата

Въпреки че точният механизъм на действие не е разбран, се съобщава за намаляване на симптомите на възпалително заболяване на червата след лечение с пробиотични щамове (Venturi et al., 1999). На пациенти, страдащи от улцерозен колит, е предписан пробиотичен препарат, съдържащ три щама бифидобактерии, четири щама лактобацили и един щам S. thermophilus. Петнадесет от 20-те пациенти остават в ремисия през цялото проучване, което предполага, че прилагането на този бактериален коктейл е от полза за поддържане на ремисия на улцерозен колит (Venturi et al. 1999; Gionchetti et al. 2000).

Бифидобактерии и редовност на дебелото черво

Няколко проучвания отчитат подобрение в редовността на дебелото черво след поглъщане на ферментирали млечни продукти, съдържащи B. animalis (Marteau et al., 2002; Guyonnet et al., 2007; Meance et al., 2011). Две проучвания свързват приложението на някои щамове бифидобактерии с намаляване на запека (Kumemura et al., 1992; Kleessen et al., 1997). Необходими са обаче допълнителни изследвания за определяне на точния механизъм на действие на бифидобактериите при профилактика и лечение на запек (Leahy et al., 2005).

Бифидобактерии и конкурентно изключване

Съобщава се също, че бифидобактериите предотвратяват стомашно-чревни инфекции чрез конкурентно изключване на патогени въз основа на споделени места на свързване върху епителните клетки (Duffy et al., 1994a, b; Perdigon et al., 1995; Picard et al., 2005; Gueimonde et al., 2007). Доказано е, че прилагането на високи нива на бифидобактерии намалява жизнеспособния брой Clostridium perfringens, известен производител на нежелани токсини (Tanaka et al., 1983).

Бифидобактерии и функционални храни

Включването на микроорганизмите в човешката диета продължава от хиляди години (Leahy et al., 2005). През цялата история ферментиралите млечни продукти са най-честата форма на микробно приложение и това е така и до днес (Leahy et al., 2005). Някои млечнокисели бактерии, по-специално някои членове на рода Lactobacillus и членовете на рода Bifidobacterium, представляват огромното мнозинство от функционални съставки, открити в предлаганите на пазара пробиотични храни (Salminen and Wright, 1998; Ouwehand et al., 2002). Пребиотиците са определени като „селективно ферментирали съставки, които позволяват специфични промени както в състава, така и / или активността на стомашно-чревната микрофлора, които са в полза на благосъстоянието и здравето на гостоприемника“ (Hijova et al., 2009). Тази дефиниция е ревизирана няколко пъти, откакто е въведена за първи път през 1995 г., въпреки че тези алтернативни дефиниции се съгласяват, че пребиотиците трябва да бъдат „специфични“ или „селективни“ (Gibson and Roberfroid, 1995; Roberfroid et al., 2010 ; Rastall и Gibson, 2015). В неотдавнашен преглед дефиницията на пребиотиците беше преразгледана и предложена, както следва: „Пребиотикът е несмилаемо съединение, което чрез метаболизма от микроорганизми в червата модулира състава и / или активността на чревната микробиота, като по този начин осигурява благоприятен физиологичен ефект върху гостоприемника“ (Bindels et al., 2015).

Наскоро предложената дефиниция се отдалечава от изискването за „специфичен ефект“ и твърди, че: (i) знанията ни не разграничават надеждно полезните и вредните членове на микробиотата; ) метаболитните ползи, приписвани на пребиотиците, не изискват „селективна“ ферментация и (iv) общите социални молекулярни подходи показват, че установените пребиотици не са толкова специфични, както се предполагаше преди (Bindels et al., 2015).

Един от резултатите от ферментацията на пребиотици от чревната микробиота е производството на късоверижни мастни киселини (SCFA), като ацетат, бутират и пропионат (Broekaert et al., 2011). Производството на SCFA в стомашно-чревния тракт води до намаляване на рН, подобрена наличност на калций и магнезий и инхибиране на потенциално патогенни бактерии (Teitelbaum и Walker, 2002; Wong et al., 2006). Както бифидобактериите, така и лактобацилите произвеждат ацетат (и лактат), като по този начин допринасят за медиираните от SCFA ефекти на здравето на пребиотиците, въпреки че двамата не произвеждат бутират и / или пропионат (Fukuda et al., 2011; Bindels et al., 2015)... Последните SCFA се произвеждат от представители на типа Bacteroides и от клъстери Clostridium XIVa и IV (Louis et al., 2010; Reichardt et al., 2014; Bindels et al., 2015). В допълнение, неотдавнашни изследвания показват, че ацетатът, произведен от B. longum NCC2705, действа като необходим ко-субстрат за производството и растежа на бутират Eubacterium rectale ATCC 33656 (Rivière et al., 2015).

Несмилаемите олигозахариди (NDO), обикновено получени от сложни въглехидрати или ензимно получени от дизахариди, са група гликани, които включват различни пребиотици (Grootaert et al., 2007). Примери за това са фрукто-олигозахаридите (FOS) и галактоолигозахаридите (GOS), които са едни от най-добре документираните и най-често използваните пребиотици на европейския и японския пазар (Grootaert et al., 2007). Пребиотичните ефекти на FOS, GOS, инулин и лактулоза са внимателно оценени в проучвания при хора и много изследвания показват, че тези въглехидрати са селективни за увеличаване броя на бифидобактериите и намаляване на броя на Е. coli и ентерококи (Menne et al., 2000; Kolida et al.., 2002; Bosscher et al., 2006; Kapiki et al., 2007; Davis et al., 2010; Veereman-Wauters et al., 2011; Walton et al., 2012).

Поради заявеното пребиотично действие на арабиноксилан (AX) и неговите производни арабиноксилоолигозахариди (AXOS) и ксилоолигозахариди (XOS), тези въглехидрати напоследък привличат нарастващ научен интерес (Broekaert et al., 2011). Бифидогенният ефект на AX е потвърден в редица in vitro проучвания (Van Laere et al., 2000; Crittenden et al., 2002), докато способността на бифидобактериите да метаболизират XOS и AXOS в чиста култура също е демонстрирана (Jaskari et al., 1998 ; Van Laere et al., 2000; Crittenden et al., 2002; Palframan et al., 2003; Moura et al., 2007). Консумацията на AXOS сред членове, представляващи единадесет различни вида бифидобактерии, предполага, че метаболизмът на AXOS е зависим от щама и доста сложен (Riviere et al., 2014). Това проучване идентифицира пет отделни клъстера на употребата на AXOS въз основа на анализ на основните компоненти на различни модели на потребление на заместващата арабиноза и / или ксилоза. Първият и най-голям клъстер (клъстер I) се състои от 15 различни щама, представляващи седем различни вида (B. adolescentis, B. angulatum, B. bifidum, B. breve, B. dentium, B. longum и B. thermophilum). Щамовете в този клъстер не бяха в състояние да използват замествания или ксилановото скеле на AXOS, въпреки че някои щамове бяха в състояние да използват монозахаридите ксилоза и арабиноза. Клъстер II се състои от осем щама B. longum, които не могат да използват основата на ксилана, но са в състояние да използват замествания на арабиноза за AXOS (както моно-, така и дизаместени) и монозахариди на арабиноза и ксилоза. Показано е, че членовете на третия клъстер (клъстер III), включващ 10 щама, представляващи шест различни вида (B. adolescentis, B. angulatum, B. longum, B. animalis, B. gallicum и B. pseudolongum), метаболизират ксилановата основа на AXOS, макар и само до ксилотетраоза, без да причинява или ограничава употребата на заместители на AXOS. Клъстер IV съдържа два щама B. longum, които могат да използват напълно AXOS, докато единственият член на клъстер V, B. catenulatum LMG 11043, показва неприоритетно разграждане на XOS и широк модел на разграждане на арабинозните заместители (Riviere et al., 2014 ). Изследване, изследващо in vitro ферментация на AX (AX-W), получена от пшеница чрез човешка фекална микробиота, показва, че ферментацията на AX-W е свързана с разпространението на бифидобактерии, лактобацили и еубактерии (Hughes et al., 2007).

Няколко in vivo проучвания също потвърждават бифидогенния ефект на AX. Проучване in vivo при хуманизирани плъхове показва, че дълговерижният AX специфично стимулира изобилието на няколко различни вида бактерии в цекума (относителното изобилие на бифидобактерии в цекума на контролната група е 0,03 ± 0,01% срещу 2,81 ± 1,46% в групата, получила AX с дълга верига; Van Den Abbeele et al., 2011). Резултатите от това последно проучване бяха потвърдени от скорошно проучване, което установи наличието на два различни вида B. longum по време на дълговерижна АХ ферментация в in vitro модел на проксималното дебело черво (Truchado et al., 2015). Друго проучване in vivo показва, че когато затлъстелите мишки (на диета с високо съдържание на мазнини) се хранят с диета, допълнена с AX, се наблюдава значително увеличение на броя на цефума на бифидобактериите (Neyrinck et al., 2011). Заедно с това увеличение на цефилните бифидобактерии, добавянето на AX възстановява (някои от) промените в микробната общност, причинени от диета с високо съдържание на мазнини.

Синбиотиците са смеси от един или повече пробиотици, комбинирани с един или повече пребиотици (Patel и Dupont, 2015). Проведени са многобройни in vivo проучвания за изследване на ефикасността на синбиотици на базата на Bifidobacterium при лечението на стомашно-чревни заболявания и състояния. Едно такова проучване изследва синбиотичния ефект на B. animalis subsp. lactis B94 в комбинация с инулин за остра инфекциозна диария при деца. Пациентите са инжектирани със синбиотичен агент веднъж дневно в продължение на пет дни и изпражненията са изследвани за инфекциозни агенти като ротавирус, салмонела, шигела, кампилобактер, криптоспоридий, аденовирус, Entamoeba histolytica и Clostridium difficile. 3 дни след приложението, синбиотичната група показва значително намаляване на количеството диария в изпражненията в сравнение с контролната група, особено при пациенти с ротавирусна инфекция (Islek et al., 2014). Клинично проучване изследва ефекта от консумацията на синбиотик върху симптомите на болестта на Crohn (Steed et al., 2010). Синбиотикът, състоящ се от B. longum, инулин и олигофруктоза, се консумира от пациенти два пъти дневно в продължение на 6 месеца и се отчитат значителни подобрения в клиничните резултати, включително намаляване на някои показатели за активността на болестта на Crohn (Steed et al., 2010). Като трети пример беше изследван благоприятният ефект на щама B. breve плюс GOS синбиотик срещу улцерозен колит. Щамът Bifidobacterium се консумира три пъти на ден, докато GOS се консумира веднъж дневно в продължение на 1 година. Клиничното състояние на лекуваната група се подобри значително, например, имаше значително подобрение в резултатите от колоноскопията и значително намаляване на маркерите на възпалението. Освен това, въпреки че не е имало значителна промяна в броя на бифидобактериите за тези, консумиращи симбиотика, е имало намаляване на броя на изпражненията на Bacteriodaceae и намаляване на рН на изпражненията (Ishikawa et al., 2011).

Бифидобактериален въглехидратен метаболизъм

Предвижда се човешкият геном да кодира само осем гликозил хидролази (GH), които са пряко свързани с усвояването на въглехидратите. Следователно много сложни диетични въглехидрати остават неусвоени и навлизат в дебелото черво, където могат да бъдат разградени от членовете на микробиотата (El Kaoutari et al., 2013).

Човешкият стомашно-чревен тракт е дом на сложна микробна общност, която съдържа около 100 пъти повече гени от броя на гените, присъстващи в генома на гостоприемника (Backhed et al., 2005). Колонизацията на стомашно-чревния тракт на човека, за която се смята, че се случва непосредствено след раждането, се влияе от различни фактори като начин на раждане (напр. Вагинално или цезарово сечение), вид хранене (кърмене или хранене чрез адаптирано хранене), излагане на антибиотици, честота и модел заболявания и хигиенни условия (Fanaro et al., 2003). Бифидобактериите доминират в общата популация на чревни бактерии при здрави кърмачета (Harmsen et al., 2000; Favier et al., 2002; Leahy et al., 2005), въпреки че това преобладаване намалява след отбиването (Ventura et al., 2004). По време на зряла възраст популацията на бифидобактерии се стабилизира и съставлява 3–6% от общата популация на чревни микроби, докато при възрастните хора (> 65 години) броят на бифидобактериите обикновено намалява с възрастта (Hopkins et al., 2001; Satokari et al., 2003).

Изобилието и съставът на чревната микробиота зависи (наред с други неща) от диетата на нейния гостоприемник, а членовете на микробиотата са разработили ефективни механизми за оползотворяване на наличните хранителни вещества (Vaughan et al., 2005; Ju-Hoon and O'Sullivan, 2010). Смилаемите и прости захари като лактоза и захароза се метаболизират в горната част на червата от гостоприемника и от бактерии като лактобацили, които са често срещани в горната част на стомашно-чревния тракт (Ganong, 2005; Vaughan et al., 2005). Разнообразни несмилаеми въглехидрати се метаболизират в долната част на червата, включително сложни растителни полизахариди (напр. Пектин, смола, хемицелулоза и ксилани), въглехидрати гостоприемници (като муцин и гликосфинголипиди) и извънклетъчни полизахариди, които се произвеждат от членовете на чревната микробиота алпер. 2002; Korakli et al., 2002; Pokusaeva et al., 2011a). Следователно не е изненадващо, че средно повече от 12% от анотираните отворени рамки за четене в бифидобактериални геноми се предвиждат да кодират ензими, участващи в метаболизма на въглехидратите (Milani et al., 2014). Всъщност скорошно проучване, проведено върху геномните последователности на всеки от 47-те подвида на бифидобактериални щамове, показва, че 5,5% от основните геномни кодиращи последователности (BifCOGs) са свързани с въглехидратния метаболизъм (Milani et al., 2015).

Предполага се, че бифидобактериите, присъстващи в червата на бебето, метаболизират олигозахариди от човешкото мляко (HMO) и геномите на B. bifidum и B. longum subsp. infantis наистина са адаптирани към метаболизма на HMO (Sela et al., 2008; Duranti et al., 2015). Въпреки това, други бифидобактериални видове като B. breve и B. longum subsp. longum се среща често и в червата на бебето. Въпреки че не кодират същия LMO-катаболен арсенал, открит в B. bifidum и B. longum subsp. infantis, те могат да разграждат определени HMOs и също така да поемат въглехидрати, които се отделят от други (бифидо) бактерии (Egan et al., 2014a; Chaplin et al., 2015). След отбиването съставът на бифидобактериалната популация се променя към видове, които могат да се адаптират към метаболизма на растителните захари. Например, B. longum subsp. longum и B. adolescentis могат да използват такива диетични въглехидрати, докато B. bifidum може да измести своите NMO метаболитни способности към разграждане на муцина (Schell et al., 2002; Turroni et al., 2010; Sela, 2011; Duranti et al., 2014; Egan et al., 2014а).

Извършена е прогноза за броя на пълните пътища, използвани от бифидобактериите за разграждане на прости и сложни захари. Видът B. biavatti показва най-голям брой пътеки (14 пълни пътеки), докато представителите на B. bombi, B. crudilactis, B. longum subsp. infantis, B.imum и B. ruminantium показват само девет пълни пътеки (Milani et al., 2015). В бифидобактериите липсват редица ключови ензими, участващи в гликолизата, т.е. в пътя на Embden-Meyerhof-Parnassus (EMP) бифидобактериите метаболизират хексозни захари чрез метаболитен път, наречен „бифидобактериален шънт“, който се концентрира около ключов ензим, фруктоза-6-фосфокетолаза (EC 4.1.2.2) (Фигура 1). ; 1; De Vries and Stouthamer, 1967; De Vuyst et al., 2014) В допълнение, действието на допълнителни ензими позволява различни източници на въглерод (включително пентозни захари) да бъдат насочени по този път (Pokusaeva et al., 2011a). чрез бифиден шънт е много полезен за бифидобактериите, тъй като този път позволява да се произвежда повече енергия от въглехидратите, отколкото тази, произведена от ензимния EMP път (Salminen and Wright, 1998; Palframan et al., 2003) Теоретично бифидусният шунт произвежда 2,5 mol АТФ за всеки 1 mol ферментирала глюкоза, както и 1,5 mol ацетат и 1 mol лактат (Palframan et al., 2003). Съотношението на ацетат към лактат обаче може да бъде повлияно от специфичната ферментация въглехидрати, както и изследваната фаза на растеж и бифидобактериални видове (Palframan et al., 2003). Освен това е показано, че бързата консумация на енергиен източник води до образуването на големи количества лактат и малки количества ацетат, етанол и формиат, докато по-малко лактат се произвежда заедно с повишено производство на ацетат, формиат и етанол, когато енергийният източник се консумира с ниска скорост ( фиг. 1; 1; Van Der Meulen et al., 2004, 2006a, b; Falony et al., 2009).

Снимка 1. Схематично представяне на разграждането на въглехидратите чрез "безопасен за бифидиране шунт" при бифидобактериите. Съкращения: AckA, ацетат киназа; Adh2, алдехид алкохол дехидрогеназа 2; Ага, а-галактозидаза; Agl, α-глюкозидаза; AraA, L-арабиноза изомераза; AraB, рибулокиназа; AraD, L-рибулоза-5-фосфат-4-епимераза; Bgl, β-глюкозидаза; Ено, енолаза; GalE1, UDP-глюкоза-4-епимераза; GalK, галактокиназа; GalM, галактоза мутаротаза; GAPDH, глицералдехид 3-фосфат дехидрогеназа; GlkA, глюкокиназа; Gnt, 6-фосфоглюконат дехидрогеназа; Gpi, глюкозо-6-фосфатна изомераза; Gpm, фосфоглицерат мутаза; FrK, фруктокиназа; F6PPK, фруктоза-6-фосфатна фокетолаза; FucI, L-фукоза изомераза; FucK, L-фукулокиназа; FucA, L-фукулаза фосфат алдолаза; FucO, лакталдехид редуктаза; Ldh2, лактат дехидрогеназа; LNBP, лакто-N-биозна фосфорилаза; Pgk, фосфоглицерат киназа; Pgm, фосфоглюкомутаза; Pfl, формиат ацетилтрансфераза; Pyk, пируват киназа; Rk, рибокиназа; R5PI, рибоза-5-фосфат изомераза; R5PE, рибулоза 5-фосфат епимераза; Тал, трансалдолаза; Tkt, транскетолаза; TpiA, трифосфат изомераза; UgpA, UTP-глюкоза-1-фосфат-уридилилтрансфераза; XPPKT, ксилулоза-5-фосфат / фруктоза-6-фосфат фосфокетолаза; XylA, ксилоза изомераза; XylB, ксилулосакиназа; Zwf2, глюкоза-6-фосфат-1-дехидрогеназа; Pi, фосфат (според предишен преглед на Pokusaeva et al., 2011a).

Стратегии за усвояване на въглехидрати от бифидобактерии

Бифидобактериите метаболизират въглехидратите, използвайки АТР-зависими ABC транспортери, протонни симпортери или фосфоенолпируват фосфотрансфераза (PEP-PTS) системи (Turroni et al., 2012). Транспортерите ABC свързват ATP хидролизата с ефективна интернализация на захарите и очевидно представляват основните системи за транспорт на въглехидрати за бифидобактерии (Ventura et al., 2007; Davidson et al., 2008; Jojima et al., 2010). PEP-PTS системите осигуряват съпътстващ транспорт и фосфорилиране на въглехидратите и могат също така да участват в регулирането на различни метаболитни пътища (Postma et al., 1993). PTS компонентът на системата участва в интернализацията и съпътстващото фосфорилиране на въглехидратите, докато PEP действа като (индиректен) донор на фосфат за реципиентните въглехидрати (Ventura et al., 2007). Тези системи се намират в много бактерии и също са идентифицирани в повечето, но не във всички бифидобактериални геноми (Postma et al., 1993; Pokusaeva et al., 2011a). Системата PEP-PTS е демонстрирана експериментално при бифидобактерии, при което е установено, че системата PEP-PTS от B. breve UCC2003 участва в интернализацията на глюкозата (Degnan and Macfarlane, 1993). Оттогава редица PEP-PTS системи са идентифицирани и изследвани при други видове бифидобактерии (Lorca et al., 2007; Parche et al., 2007; Barrangou et al., 2009; Turroni et al., 2012; O'Connell Motherway et ал., 2013).

Геноми на B. longum subsp. longum DJO10A и NCC2705 се предвиждат да представляват съответно 10 и 13 различни ABC транспортери, отговорни за усвояването на въглехидрати, всеки от които кодира само една специфична за глюкозата система PEP-PTS (Lorca et al., 2007; Parche et al..., 2007). Анализът на геномната последователност на B. bifidum PRL2010 показа, че този щам кодира два ABC транспортера, четири PEP-PTS системи и четири вторични транспортера, които се очаква да транспортират моно- и дизахариди (Turroni et al., 2012). Транскрипционният анализ показа, че един ABC транспортер и две PEP-PTS системи са свързани с интернализирането на продуктите от разграждането на гликани с произход от гостоприемника, по-специално тези, открити в муцина. Установено е, че ABC транспортерите, идентифицирани в B. bifidum PRL2010, са свързани с усвояването на монозахариди като глюкоза, рибоза, фруктоза и галактоза или дизахариди като тураноза (Turroni et al., 2012). Подобно на B. bifidum PRL2010, B. breve UCC2003 също се предвижда да кодира четири системи PEP-PTS, а една система в B. breve UCC2003 е експериментално доказана като индуцирана от фруктоза система за усвояване на фруктоза / глюкоза (O'Connell Motherway et al. al., 2013). Въпреки това, B. breve UCC2003 обикновено използва транспортери тип ABC за усвояване на въглехидрати (Pokusaeva et al., 2011a, O'Connell Motherway et al., 2013; Egan et al., 2014b). За разлика от тях, B. animalis subsp. lactis B1-04 липсва каквато и да е PEP-PTS система и кодира само две копия на ATP-свързващия протеин, свързан с интернализация на въглехидратите (Barrangou et al., 2009). Такъв малък брой системи за усвояване на въглехидрати може да отразява разпадането на генома поради търговската експлоатация на B. animalis subsp. lactis, за което се отглежда широко в хранителни среди (Lee et al., 2008).

Бифидобактериални гликозил хидролази

Въглехидратите могат да бъдат модифицирани от редица различни ензими, включително хексозил и фосфотрансферази, хидролази и изомеризи (Pokusaeva et al., 2011a). В присъствието на вода гликозил хидролазите (GH) хидролизират гликозидната връзка между две или повече захари или, като алтернатива, между въглехидратните и невъглехидратните части (Pokusaeva et al., 2011a). На GH се присвоява ензимна комисия или EC номер EC 3.2.1x, като първите три числа показват, че тези специфични ензими разграждат гликозиловите връзки, като крайният брой се определя въз основа на целевия субстрат или начина на действие, показан от ензима. Членовете на едно и също семейство GH могат не само да проявяват различни специфики на субстрата, но също така могат да проявяват различен начин на действие (Van Den Broek et al., 2008). Класификация на GHs може да бъде намерена на http://www.cazy.org/Glycoside-Hydrolases.html (Lombard et al., 2014). За бифидобактериите GH са най-разпространената група въглехидратно-модифициращи ензими и от публикуването на първия бифидобактериален геном се появи допълнителна информация за тези GH (Van Den Broek et al., 2008).

Очевидно нито един от въглехидратно активните GHs ензими, кодирани от човешкия геном, не участва в разцепването на FOS, GOS, XOS, инулин или арабиноксилан (Guarner and Malagelada, 2003; El Kaoutari et al., 2013). Неотдавнашно проучване изследва разпределението на различни въглехидратно активни ензими сред 177 бактериални генома на човешкия микробиом, включително геноми на 12 членове от типа на актинобактериите, половината от които са бифидобактерии (El Kaoutari et al., 2013). Полизахаридните лиази и GHs представляват 59% от всички идентифицирани въглехидратно активни ензими. От тези наблюдения може да се каже, че микробиотата осигурява метаболитна активност, която компенсира липсата на GH, кодирани от човешкия геном (El Kaoutari et al., 2013).

Според настоящата класификация на GH, B. scardovii и B. indicum LMG11587 се предвижда да кодират най-високата (126 GHs) и най-ниската GH (25 GHs), съответно, сред секвенираните в момента бифидобактериални геноми (Таблица 2). Класификацията според въглехидратно-активната ензимна система (CAZy) показа, че се предвижда 3385 гена, принадлежащи към бифидобактериалния пангеном, да представляват въглехидратно-активни ензими, включително членове на 57 GH семейства, 13 GT семейства и 7 въглехидратни естерази (Milani et al., 2015). Тези ензими, принадлежащи към семейството GH13, най-често се намират в бифидобактериални геноми и е известно, че са активни срещу широк спектър от въглехидрати, включително растителни въглехидрати, нишесте и сродни субстрати, трехалоза, стахиоза, рафиноза и мелибиоза (Pokusaeva et al., 2011a; Milani и др., 2015). Бифидобактериалният гликобиом съдържа голям брой ензими, принадлежащи към семействата GH29, GH95, GH20, GH112, GH38, GH125, GH101 и GH129, които участват в разграждането на гликаните, получени от гостоприемника. Членове на B. scardovii, B. longum subsp. infantis и B. bifidum, по-специално, кодират най-обширния набор от ензими, активни срещу гликани, получени от гостоприемник (Milani et al., 2015). За разлика от други видове, тези бифидобактериални видове, изолирани от мед / пчела, кодират много ограничена подгрупа от GH13. Тези видове обаче имат по-голям набор от ензими GH43 и GH3. Тези семейства са активни срещу растителни полизахариди като арабино (ксилан), (арабино) галактан и целодекстран (Milani et al., 2015). В допълнение, значителен брой гени, кодиращи предполагаеми арабино (ксилан) -разтворими ензими, присъстват в някои бифидобактериални геноми, например B. longum subsp. longum NCC2705, намеквайки за значението на тези ензими за колонизацията на тези микроорганизми в стомашно-чревния тракт (Schell et al., 2002; Van Den Broek et al., 2008).

Таблица 2. Бифидобактериални гликозил хидролази.

Ензимите, активни срещу такива въглехидрати, съдържащи арабиноза и ксилоза, са характеризирани от B. longum, B. adolescentis, B. animalis subsp. lactis и B. breve и са описани за първи път в B. adolescentis (Van Laere et al., 1997; Lagaert et al., 2011). В момента са характеризирани седем бифидобактериални арабинофуранозидази, принадлежащи към семействата GH43 и GH51, пет от които се произвеждат от B. adolescentis, а две са получени от B. longum (Van Laere et al., 1999; Margolles and De Los Reyes-Gavilan, 2003; Lagaert и др., 2010; Lee et al., 2011; Suzuki et al., 2013). Днес бифидобактериите B. breve и B. adolescentis се характеризират с пет вътреклетъчни ксиланази (Lagaert et al., 2007, 2011; Hyun et al., 2012; Amaretti et al., 2013). Струва си да се отбележи, че всичките 14, характеризиращи се понастоящем бифидобактериални арабино (ксилан) -разграждащи ензими, са (предвижда се) вътреклетъчни. Поради техния размер, арабино-ксиланите не могат да бъдат транспортирани в клетката и липсата на извънклетъчни ензими, определени от тези бифидобактериални щамове, показва, че те могат да разчитат на извънклетъчната хидролитична активност на други членове на чревната микробиота. В допълнение, разграждането на арабино (ксилан) от извънклетъчни ензими е наблюдавано по-рано за някои щамове бифидобактерии и следователно такива извънклетъчни ензими могат да представляват значителен интерес, тъй като се очаква да осигурят екологично предимство в стомашно-чревния тракт (Riviere et al., 2014).

Проведени са проучвания за определяне на тези бифидобактериални GH, които се очаква или да се секретират в околната среда, или да се свържат с клетъчната повърхност. Смята се, че повечето от GH, разположени в бифидобактериалния пангеном, са вътреклетъчни, като 10,9% от GHs се очаква да бъдат секретирани. Членовете на семейство GH13 представляват най-голямата част от тези (прогнозирани) секретирани GH, последвани от членове на семейства GH43 и GH51 (Milani et al., 2015).

Кръстосано хранене на въглехидрати с бифидобактерии

Няколко скорошни проучвания изследват ефекта на бифидобактериалното кръстосано хранене върху въглехидратите върху чревния микробиом. Различни проучвания показват, че някои членове на бифидобактериалната общност могат да си сътрудничат за разграждането на големи и сложни полизахариди до по-прости захари, които от своя страна са достъпни за други членове на чревната микробиота (De Vuyst and Leroy, 2011). Това е демонстрирано за полизахариди на растителна основа, както и за въглехидрати гостоприемници като муцин (Milani et al., 2014, 2015; Egan et al., 2014a, b; Turroni et al., 2016).

Установено е, че бифидобактериите оформят чревния микробиом на мишки или чрез пряко действие, или чрез кръстосано хранене (Turroni et al., 2016). Това проучване показа, че добавянето на два или повече щама бифидобактерии увеличава устойчивостта на такива щамове в цекума на мишките. В допълнение, представителите на този род успяха да модулират генната експресия към увеличаване на метаболизма на гликан, обхващащ както гликани гостоприемници, така и диетични въглехидрати. Бифидобактериалните щамове допълнително повлияха на производството на SCFA (Turroni et al., 2016).

Контрол на биофидобактериалния метаболизъм на въглехидратите

Репресията на въглеродния катаболит (CCR) е регулаторна система, присъстваща в много бактерии, при която експресията или активността на протеините, участващи в използването или усвояването на наличните въглеродни източници, се инхибира от присъствието на предпочитан източник на въглерод (Postma et al., 1993; Saier and Ramseier, 1996 ). Има доказателства, че механизмът CCR работи при бифидобактерии, въпреки че досега регулаторна система като CCR не е описана за нито един член на този род. Първият доклад за свързания с CCR метаболизъм при бифидобактериите е в B. animalis subsp. lactis (Trindade et al., 2003). Това проучване съобщава за индуциране на метаболизиращата активност на захарозата, когато този щам е бил отглеждан върху захароза, рафиноза или олигофруктоза, докато се съобщава за потискане на същата метаболитна активност за растеж върху глюкоза (Trindade et al., 2003). За B. longum NCC2705 е записан ясен обратен CCR, при който транспортирането на глюкоза се потиска, когато лактозата присъства в хранителната среда (Parche et al., 2006). Има два отделни доклада за регулация, подобна на CCR, в B. breve UCC2003 (Ryan et al., 2005; Pokusaeva et al., 2010). Първото проучване показа, че транскрипцията на rbs оперон, отговорен за метаболизма на рибозата, се индуцира, когато B. breve UCC2003 се отглежда върху рибоза, докато транскрипцията на този оперон не се индуцира (или потиска), когато щамът се отглежда върху комбинация от рибоза и глюкоза (Pokusaeva et al., 2010). Второ проучване на B. breve UCC2003 показа, че отглеждането на захароза или Actilight (търговски източник на FOS с къса верига) индуцира транскрипция на fos оперон, който участва в метаболизма на FOS (Ryan et al., 2005). Този оперон обаче не е бил индуциран (или потиснат), когато B. breve UCC2003 е бил отглеждан в комбинация от захароза и глюкоза или захароза и фруктоза (Ryan et al., 2005).

Транскрипционните репресори, като например транскрипционните регулатори от типа LacI, са ДНК-свързващи протеини, които физически взаимодействат със специфична ДНК последователност, наречена оператор, в непосредствена близост до регулиран промотор, като по този начин предотвратяват свързването на РНК полимераза и започването на транскрипция (Ravcheev et al., 2014). Транскрипционните репресори също могат да причинят пречка за ДНК полимераза, като по този начин предотвратяват прогресирането на транскрипцията (Ravcheev et al., 2014). Значителен брой от тези репресорни протеини са идентифицирани в бифидобактериални геноми, например, B. longum NCC2705 се предвижда да кодира 22 LacI тип транскрипционни репресори. Наличието на захарно свързващ мотив във всеки от тези 22 прогнозирани LacI-тип протеини показва, че се предвижда, че те участват в регулирането на въглехидратния метаболизъм (Schell et al., 2002). Шест различни LacI тип регулатори са характеризирани в B. breve UCC2003 и включват LacIfos, GalR, CldR и RbsR, които регулират транскрипцията на fos оперон, клъстер за използване на галактан, клъстер за използване на целодекстрин и клъстер за метаболизъм на рибоза, съответно (Ryan et al., 2005; Pokusaeva et al., 2010, 2011b; O'Connell Motherway et al., 2011a ). Съвсем наскоро беше показано, че два LacI тип транскрипционни репресори, кодирани от B. breve UCC2003, наречени MelR1 и MelR2, контролират клъстера на използване на мелезитоза (O'Connell et al., 2014).

Съществуват и други зависими от въглехидратите регулаторни системи, например RafR регулаторът е транскрипционен активатор на генния клъстер на метаболизма на рафинозата в B. breve UCC2003 (O'Connell et al., 2014), докато в същата бактерия е показано, че транскрипционният репресор GntR- тип контролира транскрипцията на голям клъстер nag / nan гени, като по този начин регулира метаболизма на сиаловата киселина (Egan et al., 2015).

Изход

Добре известно е, че бифидобактериите осигуряват положителни ползи за здравето на своя гостоприемник чрез своята метаболитна активност. Наличието на пълни бифидобактериални геноми и подходящ сравнителен анализ позволява да се идентифицират механизмите, лежащи в основата на метаболитната активност на бифидобактериите. Изследванията за използване на въглехидрати и метаболитни пътища също предоставят основна информация за идентифициране на нови и мощни пребиотични съединения..

Доказано е, че растителните и приемните въглехидрати стимулират растежа на някои видове бифидобактерии. За да се идентифицират и получат пълни знания за гените, участващи в разграждането и използването на въглехидратите, е необходимо характеризиране и мутагенеза (не е прегледано - ред.) На кандидат-гените. Не е известно обаче, че бифидобактериите са генетично модифицирани..

Ето защо е важно бъдещите изследвания да продължат да разглеждат липсата на ефективни молекулярни инструменти. Разработването на тези инструменти е необходимо за разкриване на основните молекулярни механизми, които обясняват как бифидобактериите взаимодействат с гостоприемника..

ДОПЪЛНИТЕЛНА ИНФОРМАЦИЯ:

Полезни връзки за бифидобактериите:

Всички тези положителни ефекти на бифидобактериите позволиха едновременно да се разглеждат тези микроорганизми като ефективен биокоректор и основа за създаването на лекарства с многофакторно регулиращо и стимулиращо въздействие върху организма, а по-късно и като една от основните категории функционално хранене..

Поради факта, че наличието на адекватно количество бифидобактерии в чревния тракт на човека е една от най-важните гаранции за здравето, изследванията на различни компоненти на човешкото хранене за техните стимулиращи растежа свойства по отношение на тези микроорганизми представляват особен интерес. Известно е, че in vitro бифидобактериите изискват растежни фактори. Понастоящем са идентифицирани редица вещества (бифидус - фактори), които могат да стимулират растежа на бифидобактериите при ниски концентрации. Можете също така да научите за всичко това и много повече от връзките по-долу:

Относно пребиотични, бифидогенни и други полезни свойства на диетичните фибри от растителен произход, животинските мазнини и олигозахаридите

Списък с референции:

  1. Мартинес, Ф. А. К. Производство на бактериоцин от Bifidobacterium spp. Преглед. / F. A. C. Martinez, E. M. Balciunas, A. Converti, P. D. Cotter, R. P. de Souza Oliveira // Biotechnol. Adv. - 2013. - Т. 31. - No 4. - С. 482–488.
  2. Fukuda, S. Бифидобактериите могат да предпазват от ентеропатогенна инфекция чрез производство на ацетат. / S. Fukuda, H. Toh, K. Hase, K. Oshima, Y. Nakanishi, K. Yoshimura, 108 T. Tobe, JM Clarke, DL Topping, T. Suzuki, TD Taylor, K. Itoh, J. Kikuchi, Х. Морита, М. Хатори, Х. Оно // Природа - 2011. - Т. 469. - No 7331. - С. 543–547.
  3. Ръсел, Д.А. Метаболитни дейности и пробиотичен потенциал на бифидобактериите. / D. A. Russell, R. P. Ross, G. F. Fitzgerald, C. Stanton // Int. J. Хранителен микробиол. - 2011. - Т. 149. - No 1. - С. 88–105.
  4. Groeger, D. Bifidobacterium infantis 35624 модулира възпалителните процеси на гостоприемника извън червата. / D. Groeger, L. O'Mahony, EF Murphy, JF Bourke, TG Dinan, B. Kiely, F. Shanahan, EMM Quigley // Gut Microbes - 2012. - T. 4. - No. 4. - P. 325 –339.
  5. Khokhlova, E. V Противовъзпалителни свойства на чревни щамове Bifidobacterium, изолирани от здрави бебета. / Е. В Хохлова, В. В Смеянов, Б. А. Ефимов, Л. И. Кафарская, С. И. Павлова, А. Н. Шкопоров // Микробиол. Имунол. - 2012. - Т. 56. - No 1. - С. 27–39.
  6. Иванов, Д. Серпин от чревната бактерия Bifidobacterium longum инхибира еукариотни еластазоподобни серинови протеази. / Д. Иванов, C. Emonet, F. Foata, M. Affolter, M. Delley, M. Fisseha, S. Blum-Sperisen, S. Kochhar, F. Arigoni // J. Biol. Chem. - 2006. - Т. 281. - No 25. - С. 17246–17252.
  7. Khoshdel, A. Bifidobacterium longum NCC3001 инхибира възбудимостта на AH неврона. / A. Khoshdel, E. F. Verdu, W. Kunze, P. McLean, G. Bergonzelli, J. D. Huizinga // Neurogastroenterol. Мотил. - 2013. - Т. 25. - No 7. - С. 478–484.
  8. Bercik, P. Анксиолитичният ефект на Bifidobacterium longum NCC3001 включва вагусни пътища за комуникация между червата и мозъка. / P. Bercik, AJ Park, D. Sinclair, A. Khoshdel, J. Lu, X. Huang, Y. Deng, PA Blennerhassett, M. Fahnestock, D. Moine, B. Berger, JD Huizinga, W. Kunze, PG McLean, GE Bergonzelli, SM Collins, EF Verdu // Neurogastroenterol. Мотил. - 2011. - Т. 23. - No 12. - С. 1132–1139.
  9. Динан, Т.Г. Психобиотици: Нов клас психотропни. / T. G. Dinan, C. Stanton, J. F. Cryan // Biol. Психиатрия - 2013. - Т. 74. - No 10. - С. 720-726
  10. Артюхова С.И., Зверева О.А. Изследване на биотехнологичните свойства на щамовете Bifidobacterium longum за производството на биологично активни добавки // International Journal of Applied and Fundamental Research. - 2014. - No 8-1. - С. 132-132
  11. Felis G. E., Dellaglio F. Таксономия на лакто-бацили и бифидобактерии // Curr Issues Intest Microbi-ol. 2007. Том. 8. С. 44–61.
  12. Аверина О.В., Незаметдинова В.З., Алексеева М.Г., Даниленко В.Н. Генетична нестабилност на пробиотичните признаци в щама B. longum B379M по време на култивиране и поддържане // Генетика. 2012, 48 (11):. 1287-1296
  13. Сруткова, Д.; Спанова, А.; Спано, М.; Драб, V.; Шварцер, М.; Козакова, Х.; Rittich, Б. Ефективност на методите, базирани на PCR при дискриминация на Bifidobacterium longum ssp. longum и Bifidobacterium longum ssp. infantis щамове от човешки произход. J. Microbiol. Методи 2011, 87, 10-16. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  14. Юан, Дж.; Жу, Л.; Liu, X.; Li, Т.; Zhang, Y.; Ин, Т.; Уанг, Б.; Уанг, Дж.; Донг, Н.; Фън, Е.; и др. Референтна карта на протеоми и протеомичен анализ на Bifidobacterium longum NCC2705. Мол. Клетка. Протеум. 2006, 5, 1105-1118. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  15. Schell, M.A.; Кармиранцу, М.; Snel, B; Виланова, Д.; Бергер, Б.; Pessi, G.; Zwahlen, М. C.; Desiere, F.; Борк, П.; Delley, M.; и др. Геномната последователност на Bifidobacterium longum отразява неговата адаптация към стомашно-чревния тракт на човека. Proc. Natl. Акад. Sci. САЩ 2002, 99, 14422-14427. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  16. Lin, M.Y.; Чанг, Ф. Дж. Антиоксидативен ефект на чревни бактерии Bifidobacterium longum ATCC 15708 и Lactobacillus acidophilus ATCC 4356 Dig. Дис. Sci. 2000, 45, 1617-1622. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  17. Iwabuchi, N.; Сяо, J.Z.; Яешима, Т.; Iwatsuki, K. Пероралното приложение на Bifidobacterium longum подобрява грипната вирусна инфекция при мишки. Biol. Фарм. Бик. 2011, 34, 1352-1355. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  18. Сяо, J.Z.; Кондо, S.; Yanagisawa, N.; Мияджи, К.; Еномото, К.; Сакода, Т.; Ивацуки, К.; Enomoto, Т. Клинична ефикасност на пробиотик Bifidobacterium longum за лечение на симптоми на алергия към цветен прашец на японски кедър при субекти, оценени в единица за експозиция на околната среда. Алергол. Международна 2007, 56, 67–75. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  19. Сиван, А.; Corrales, L.; Hubert, N.; Уилямс, J.B.; Акино-Майкълс, К.; Ърли, З. М.; Benyamin, F.W.; Lei, Y.M.; Джабри, Б.; Alegre, M.L.; и др. Commensal Bifidobacterium насърчава антитуморния имунитет и улеснява ефикасността на анти-PD-L1. Наука 2015, 350, 1084-1089. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  20. Yazawa, K.; Фухимори, М.; Амано, Дж.; Кано, Y.; Taniguchi, S. Bifidobacterium longum като система за доставка на ракова генна терапия: Селективна локализация и растеж при хипоксични тумори. Рак ген Ther. 2000, 7, 269-274. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]
  21. Туррони, Ф.; ван Синдерен, Д.; Вентура, М. Геномика и екологичен преглед на рода Bifidobacterium. Международна J. Food Microbiol.2011, 149, 37–44.
  22. Одамаки, Т.; Bottacini, F.; Като, К.; Мицуяма, Е.; Йошида, К.; Horigome, A.; Сяо, J.-z.; van Sinderen, D. Геномно разнообразие и разпространение на Bifidobacterium longum subsp. longum през целия човешки живот. Sci. Rep. 2018, 8, 85.
  23. Кандела, М.; Перна, Ф.; Карневали, П.; Витали, Б.; Ciati, R.; Gionchetti, P.; Rizzello, F.; Кампиери, М.; Brigidi, P. Взаимодействие на щамовете пробиотик Lactobacillus и Bifidobacterium с човешки чревни епителни клетки: Адхезионни свойства, конкуренция срещу ентеропатогени и модулация на производството на IL-8. Международна J. Food Microbiol.2008, 125, 286–292.
  24. Хют, П.; Щепетова, Ж.; Loivukene, K.; Кулисаар, Т.; Mikelsaar, М. Антагонистична активност на пробиотични лактобацили и бифидобактерии срещу ентеро- и уропатогени. J. Appl. Микробиол.2006, 100, 1324-1332.
  25. Furrie, E.; Macfarlane, S.; Кенеди, А.; Cummings, J.H.; Уолш, С. В.; O'neil, D.A.; Macfarlane, G.T. Синбиотичната терапия (Bifidobacterium longum / Synergy 1) инициира разрешаване на възпалението при пациенти с активен улцерозен колит: Рандомизирано контролирано пилотно проучване. Gut2005, 54, 242-249.
  26. Matteuzzi, D.; Крочани, Ф.; Zani, O.; Trovatelli, L.D. Bifidobacterium suis n. sp.: Нов вид от рода Bifidobacterium, изолиран от лица на свине. Z. Allg. Mikrobiol.1971, 11, 387–395.
  27. Mattarelli, P.; Бонапарт, С.; Пот, Б.; Biavati, B. Предложение за прекласифициране на трите биотипа на Bifidobacterium longum като три подвида: Bifidobacterium longum subsp. longum subsp. нов., Bifidobacterium longum subsp. infantis гребен. ноември и Bifidobacterium longum subsp. suis гребен. ноември Международна J. Syst. Evol. Микробиол.2008, 58, 5.
  28. Саката, S.; Китахара, М.; Сакамото, М.; Хаяши, Н.; Фукуяма, М.; Benno, Y. Обединение на Bifidobacterium infantis и Bifidobacterium suis като Bifidobacterium longum. Международна J. Syst. Evol. Микробиол. 2002, 52, 1945-1951.
  29. Покусаева, К.; Fitzgerald, G.F.; van Sinderen, D. Въглехидратният метаболизъм при бифидобактериите. Гени Nutr.2011, 6, 285.
  30. Роси, М.; Корадини, С.; Амарети, А.; Николини, М.; Помпей, А.; Zanoni, S.; Matteuzzi, D. Ферментация на фруктоолигозахариди и инулин чрез бифидобактерии: Сравнително изследване на чисти и фекални култури. Приложение Околна среда. Микробиол. 2005, 71, 6150-6158.
  31. Фукуда, S.; Toh, H.; Хасе, К.; Ошима, К.; Наканиши, Y.; Йошимура, К.; Тобе, Т.; Кларк, Дж. М.; Топинг, D.L.; Suzuki, T. Бифидобактериите могат да предпазват от ентеропатогенна инфекция чрез производство на ацетат. Nature2011, 469, 543-547.
  32. Фукуда, S.; Toh, H.; Тейлър, Т.Д.; Оно, Х.; Хатори, М. Ацетат-произвеждащите бифидобактерии предпазват гостоприемника от ентеропатогенна инфекция чрез въглехидратни транспортери. Чревни микроби 2012, 3, 449–454.
  33. Ден Бестен, Джорджия; Ланг, К.; Като има, Р.; ван Дейк, Т.Х.; Гердинг, А.; ван Ойнен, К.; Мюлер, М.; Groen, A.K.; Hooiveld, GJ; Bakker, B.M. Получените от червата късоверижни мастни киселини се асимилират живо във въглехидратите и липидите на гостоприемника. Am. J. Physiol. Гастроинтест. Черен дроб Physiol.2013, 305, G900 - G910.
  34. LoCascio, R.G.; Desai, P.; Села, Д.А.; Weimer, B; Милс, Д.А. Широко съхранение на гените за използване на мляко в Bifidobacterium longum subsp. infantis, както се разкрива чрез сравнителна геномна хибридизация. Приложение Околна среда. Микробиол.2010, 76, 7373-7381.
  35. Села, Д.А.; Чапман, Дж.; Adeuya, A.; Ким, J.H.; Чен, Ф.; Whitehead, T.R.; Лапидус, А.; Rokhsar, D. S.; Lebrilla, C.B.; Немски, J.B.; и др. Последователността на генома на Bifidobacterium longum subsp. infantis разкрива адаптации за използване на млякото в микробиома на бебето. Proc. Natl. Акад. Sci. САЩ 2008, 105, 6.
  36. De Leoz, M.L.A.; Ву, С.; Strum, J. S.; Ниньонуево, М.Р.; Gaerlan, S. C.; Мирмиран, М.; Немски, J.B.; Милс, Д.А.; Lebrilla, C.B.; Ъндърууд, М.А. Количествен и изчерпателен метод за анализ на олигозахаридни структури на човешкото мляко в урината и изпражненията на кърмачета. Анален. Bioanal. Chem. 2013, 405, 4089–4105.
  37. Dotz, V.; Rudloff, S.; Meyer, C.; Lochnit, G.; Kunz, C. Метаболитна съдба на неутрални олигозахариди от човешко мляко при изключително кърмени бебета. Мол. Nutr. Food Res. 2015, 59, 355–364.

бъдете здрави!

ЛИТЕРАТУРА ЗА ПРОБИОТИЧНИ ПРЕПАРАТИ

  1. ПРОБИОТИКА
  2. Домашно предястие
  3. БИФИКАРДИО
  4. КОНЦЕНТРАТ НА ТЕЧНОСТТА BIFIDOBACTERIA
  5. PROPIONIX
  6. IODPROPIONIX
  7. SELENEPROPIONIX
  8. БИФИДОБАКТЕРИИ
  9. ПРОПИОНИЧНИ БАКТЕРИИ
  10. ПРОБИОТИКА И ПРЕБИОТИКА
  11. СИНБИОТИКА
  12. АНТИОКСИДАНТНИ СВОЙСТВА
  13. АНТИОКСИДАНТНИ ЕНЗИМИ
  14. АНТИМУТАГЕННА ДЕЙНОСТ
  15. МИКРОФЛОРА НА ЧРЕВНИЯТ ПЪТ
  16. ФУНКЦИИ НА МИКРОФЛОРА И МОЗЪК
  17. ПРОБИОТИКА И ХОЛЕСТЕРОЛ
  18. ПРОБИОТИКА СРЕЩУ ЗАТЪЛВАНЕТО
  19. МИКРОФЛОРА И ДИАБЕТ
  20. ПРОБИОТИКА и ИМУНИТЕТ
  21. ПРОБИОТИКА и БЕБЕТА
  22. Дисбактериоза
  23. МИКРОЕЛЕМЕНТ СЪСТАВ
  24. ПРОБИОТИКА С ПУФА
  25. ВИТАМИНОВ СИНТЕЗ
  26. АМИНОКИСЕЛЕН СИНТЕЗ
  27. АНТИМИКРОБНИ СВОЙСТВА
  28. СИНТЕЗ НА ЛЕТЛИВИ МАСТНИ КИСЕЛИНИ
  29. СИНТЕЗ НА БАКТЕРИОЦИНИ
  30. ФУНКЦИОНАЛНО ЗАХРАНВАНЕ
  31. АЛИМЕНТАРНИ БОЛЕСТИ
  32. ПРОБИОТИКА ЗА СПОРТИ
  33. ПРОБИОТИЧНО ПРОИЗВОДСТВО
  34. СТЕПЕРИ ЗА ХРАНИТЕЛНАТА ПРОМИШЛЕНОСТ
  35. НОВИНИ