Витаминсинтезирующая способность бифидобактерий

Старение населения – одна из доминирующих тенденций ХХI в. В России число пожилых людей и их доля в общей численности населения, как и во всем мире, постоянно возрастает. Так, по данным экспертов Управления статистики населения и здравоохранения Росстата РФ [7] количество пожилых людей старше 65 лет составляет 13% от общего числа жителей (согласно классификации ООН, страна считается старой, если в ней доля жителей старше 65 лет составляет более 7%). Мужчины живут значительно меньше женщин, и среди тех, кто старше 60 лет, женщин в 2,5 раза больше [4].

Для такой значительной части населения важнейший фактор здоровой старости – это рациональное питание. Правильно организованное питание является мощным средством воздействия на процессы старения и предупреждения преждевременного развития изменений и нарушений в организме человека.

Вклад питания в развитие заболеваний сердечно-сосудистой системы, остеопороза, диабета, ожирения, некоторых форм злокачественных новообразований составляет от 30 до 50% [6].

При рациональном питании пожилых людей с учетом возрастных патологических изменений желудочно-кишечного тракта необходимо соблюдение таких принципов геродиете-тики, как обогащение рационов продуктами, нормализующими кишечную микрофлору; рационализация режима питания; использование пищевых продуктов, достаточно легко подвергающихся действию пищеварительных ферментов [5].

Доминирующими таксономическими группами бактерий, в норме колонизирующими интестинальный тракт человека, являются бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды и клостридии.

Из 24 видов, составляющих согласно современной классификации род Bifidobacterium, чаще других выделяются из кишечника здоровых людей и считаются наиболее физилогиче- скими для организма человека – B. bifidum, B. longum, B. adolescentis, B. breve и B. infantis [13]. С наибольшей частотой в биоценозе обнаруживаются виды B. bifidum, B. longum и B. adolescentis (39-75%), причем виды B. breve и B. infantis преобладают преимущественно у детей грудного возраста, а виды B. longum и B. аdolescentis – у взрослых людей.

Таким образом, при любом заболевании, ассоциированном с микроэкологическими нарушениями, в том числе бактериемии различной этиологии, комплекс лечебных мероприятий должен обязательно включать восстановление нормобиоценоза с помощью пробиотиков на основе физиологической микрофлоры, прежде всего бифидобактерий и лактобацилл. Перспективным в настоящее время можно считать направление, связанное с получением продукции на молочной основе синбиотической направленности. Это продукты и БАД, сочетающие в себе про- и пребиотики. Подобное сочетание позволяет создавать новые виды лечебных, диетических, функциональных продуктов или специализированных препаратов [8-12, 14]. Бесспорно, что оптимальной основой для пробиотических продуктов являются бифидобактерии.

Целью работы является изучение витаминсинтезирующей способности бифидобактерий.

Объекты и методы исследования

В целях изучения витаминсинтезирующей способности бифидобактерий в качестве объектов исследований были выбраны чистые культуры бактерий: штаммы Bifidobacterium longum ДК-100 и Bifidobacterium adolescentis DSM 283, полученные из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ФГУП ГосНИИ «Генетика». Культуры микроорганизмов были активизированы уникальным биотехнологическим методом, разработанным в ВСГУТУ. Для культивирования пробиотических микроорганизмов применяли питательную среду на основе осветвленной творожной сыворотки с внесением ростовых компонентов.

Была изучена способность к синтезу водорастворимых витаминов – В 1 (тиамин), В 3 (ниацин, никотиновая кислота, никотинамид, витамин PP), В 5 (пантотеновая кислота), В 6 (пиридоксин) отдельных культур B. longum ДК-100, B. adolescentis DSM 283 и их сочетаний в соотношении 3:7, 4:6 соответственно.

Содержание витаминов определяли методом капиллярного электрофореза [1]. Идентификацию и количественное определение анализируемых витаминов проводили с помощью установленного программного обеспечения.

Результаты и их обсуждение

У лиц пожилого (61-74 года) и старческого (75 лет и старше) возраста постепенно ухудшаются переваривающая и всасывающая способность слизистой оболочки кишечника. При атрофии ворсинок кишечника снижается активность пищеварения и всасывания компонентов пищи. Следствием этого является дефицит в организме белков, витаминов, микро- и макроэлементов.

Известно, что с возрастом витамины приобретают все большее значение в качестве активаторов обмена веществ, стимуляторов защитных систем организма.

Результаты исследования способности культур B. longum ДК-100, B. adolescentis DSM 283 и их сочетаний в соотношении 3:7, 4:6 к синтезу витаминов представлены в таблице 1.

Содержание витаминов в заквасках бифидобактерий

Таблица 1

Витамины	B. longum ДК-100	B. adolescentis DSM 283	Соотношение бактерий
			3:7	4:6
Тиамин	50,7	56,3	51,1	83,9
Пиридоксин	-	5,34	-	-
Никотиновая кислота	-	203	27,4	165
Пантотеновая кислота	292	294	279	346

Как видно из представленных данных, исследуемые культуры заквасок обладают различной способностью к биосинтезу витаминов.

Уменьшение оттока желчи наряду с ослаблением выделительной функции кишечника и понижением окислительно-восстановительных процессов у пожилых людей приводит к задержке холестерина в организме и развитию атеросклероза. В России заболеваемость инсультом и смертность остаются одними из самых высоких в мире, ежегодно в стране регистрируется более 400 тыс. случаев инсульта, среди которых (70-85)% составляют ишемические инсульты. Инсульт – лидирующая причина стойкой утраты трудоспособности [3]. Резкий рост заболеваемости начинается в возрастной группе от 65 до 75 лет; с каждым следующим десятилетием заболеваемость удваивается, такая же картина прослеживается и в отношении показателей смертности.

Установлено благоприятное влияние никотиновой кислоты на нарушения липопротеидного обмена, наблюдающегося при атеросклерозе. Очистка кровеносных сосудов не просто уменьшает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Улучшая кровообращение по всему телу, ниацин помогает решить множество разнообразных проблем, связанных с плохим кровоснабжением, включая феномен Рейно (когда руки становятся крайне чувствительными к холоду) и перемежающуюся хромоту (болезненное состояние ног при ходьбе). Лучшее кровоснабжение мозга помогает отсрочить старческое слабоумие.

Исследованиями установлено, что при сочетании культур B. longum ДК-100, B. adolescentis DSM 283 в соотношении 4:6 установлено содержание витамина В 3 (никотиновая кислота), равное 165 мг/л.

Следует обратить внимание на синтез витаминов, обладающих антисклеротическим действием: в заквасках B. adolescentis DSM 283 содержание пиридоксина составило 5,34 мг/л, пантотеновой кислоты – 294 мг/л.

Во всех вариантах заквасок обнаружено достаточно большое количество витамина В 1 . А как известно, если большую часть рациона питания составляет вареная пища или рафинированные мучные и зерновые продукты, что характерно для лиц пожилого возраста, то рекомендуется большее потребление именно тиамина.

Разработанные лабораторные закваски, содержащие 1 ∙ 10⁹ КОЕ/см³ жизнеспособных клеток бифидобактерий, применяются для получения инокулята для производства бактериальных концентратов. Использование бактериального концентрата для изготовления кисломолочных продуктов позволит получать продукты, характеризующиеся высокими пробиотическими и потребительскими свойствами. Биопродукты будут отличаться повышенным содержанием витаминов.

Витамины – группа эссенциальных микронутриентов, участвующих в регуляции и ферментативном обеспечении большинства метаболических процессов [2].

В таблице 2 приведены данные из «Норм физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах…» для взрослых.

Таблица 2

Среднее потребление в России и нормируемые показатели по водорастворимым витаминам

Наименование	Среднее потребление в России	Верхний допустимый уровень	Уточненная физио-логическая потребность для взрослых
Витамин В1 (тиамин), мг/сут	1,3-1,5	не установлен	1,5
Витамин В6 (пиридоксин), мг/сут	2,1-2,4	25	2,0
Ниацин, мг/сут	13-15	60	20
Пантотеновая кислота, мг/сут	4,3-6,3	не установлен	5 (вводится впервые)

Ниже приведена характеристика рассматриваемых витаминов группы В:

витамин В1 (тиамин) в форме образующегося из него тиаминдифосфата входит в состав важнейших ферментов углеводного и энергетического обмена, обеспечивающих орга- низм энергией и пластическими веществами, а также метаболизма разветвленных аминокислот. Недостаток этого витамина ведет к серьезным нарушениям со стороны нервной, пищеварительной и сердечно-сосудистой систем;

витамин В 6 (пиридоксин) в форме своих коферментов участвует в превращениях аминокислот, метаболизме триптофана, липидов и нуклеиновых кислот, участвует в поддержании иммунного ответа, участвует в процессах торможения и возбуждения в центральной нервной системе, способствует нормальному формированию эритроцитов, поддержанию нормального уровня гомоцистеина в крови. Недостаточное потребление витамина В 6 сопровождается снижением аппетита, нарушением состояния кожных покровов, развитием гомо-цистеинемии, анемии;

ниацин в качестве кофермента участвует в окислительно-восстановительных реакциях энергетического метаболизма. Недостаточное потребление витамина сопровождается нарушением нормального состояния кожных покровов, желудочно-кишечного тракта и нервной системы;

пантотеновая кислота участвует в белковом, жировом, углеводном обмене, обмене холестерина, синтезе ряда гормонов, гемоглобина, способствует всасыванию аминокислот и сахаров в кишечнике, поддерживает функцию коры надпочечников. Недостаток пантотеновой кислоты может вести к поражению кожи и слизистых.

В заключение следует отметить, что потребности в водорастворимых витаминах остаются постоянными на протяжении жизни.

Выводы

Таким образом, для нормального функционирования пищеварительной системы и всего организма в целом критически важен сбалансированный и полноценный состав кишечной микрофлоры человека. Высокая витаминсинтезирующая способность бифидобактерий Bifidobacterium longum ДК-100 и Bifidobacterium adolescentis DSM 283 и их сочетаний позволит создавать биопродукты для геродиетического питания, потребление которых будет способствовать повышению качества и продлению жизни пожилых людей, сохранению работоспособности, профилактике заболеваний, создаст условия для адекватной адаптации к окружающей среде.