З давніх часів спонтанне бродіння використовують у всьому світі для виготовлення широкого асортименту ферментованих продуктів і напоїв, які становлять значну частину раціону людини. Першочерговим призначенням ферментації є подовження терміну зберігання продуктів тваринного та рослинного походження, які швидко псуються. Крім того, ферментовані продукти набувають нових органолептичних властивостей та підвищується їх поживна цінність. Численні клінічні дослідження надали переконливі докази того, що ферментовані продукти сприяють зміцненню здоров’я й профілактиці різноманітних захворювань. Таким чином, ферментовані продукти й напої можуть бути віднесені до біофункціональних продуктів.
Вісь «кишківник-мозок» і поява психобіотиків
Згідно з визначенням «біофункціональний продукт» – це продукт, фізіологічна користь і позитивний вплив на здоров’я якого забезпечуються речовинами, які утворюються в продукті за рахунок метаболічної активності мікроорганізмів під час ферментації або безпосередньо живими мікроорганізмами, що потрапляють в організм людини разом з продуктом. Таким чином біофункціональні продукти є різновидом функціональних продуктів, що містять у своєму складі інгредієнти, які, крім поживної та енергетичної цінності, виявляють доведену додаткову фізіологічну користь і позитивний вплив на здоров’я.
Позитивний вплив ферментованих продуктів на організм людини пов’язаний, головним чином, з безпосередньою дією живих мікроорганізмів, які нормалізують мікробіом кишківника, а також з дією їх метаболітів, як-от органічні кислоти, вітаміни, амінокислоти, пептиди та екзополісахариди. В процесі спонтанної ферментації беруть участь різноманітні види мікроорганізмів, але основна роль належить молочнокислим бактеріям. Водночас ці молочнокислі бактерії є основними представниками пробіотичних культур, які входять до широкого спектру препаратів пробіотиків. Пробіотики впродовж багатьох років використовують для профілактики та лікування багатьох захворювань, і основним механізмом їх дії є вплив на мікробіом кишківника, який відіграє важливу роль у функціонуванні всіх систем організму. Чисельні дослідження свідчать, що мікробіота кишківника також впливає на регуляцію роботи нервової системи та психічне здоров’я через так звану вісь «кишківник-мозок». Ця вісь координує взаємодію між мозком, кишківником, а також ендокринною та імунною системами, які відіграють важливу роль у підтримці функцій шлунково-кишкового тракту. Одним з механізмів забезпечення такої взаємодії є діяльність мікробіоти кишківника, представники якого продукують або впливають на продукцію низки нейромедіаторів таких, як коротколанцюгові жирні кислоти, гама-аміномасляна кислота, норадреналін, серотонін, дофамін, ацетилхолін, безпосередньо активують нервові шляхи між кишківником і мозком та імунні клітини. Порушення роботи вісі «кишківник-мозок» пов’язують з функціональними розладами шлунково-кишкового тракту такими, як синдром подразненого кишківника, нейроімунологічними розладами, а також з психіатричними симптомами, як-от тривога.
Ще 2007 року англійські науковці довели: вживання йогурту, що містить добре відомий пробіотичний штам Lactobacillus casei Shirota покращує настрій у здорових добровольців. У рандомізованому подвійному сліпому контрольованому дослідженні, яке провели японські вчені, в здорових дорослих середнього віку, які протягом восьми тижнів вживали молочний напій, ферментований штамом Lactobacillus helveticus, було зафіксовано значне поліпшення показників уваги та відстроченої пам’яті порівняно з групою плацебо. 2013 року ірландські вчені запропонували термін «психобіотик» – бактерії, які при споживанні у відповідних кількостях позитивно впливають на психічне здоров’я, який використовуюєть для позначення пробіотиків, що мають значення для психіатрії завдяки психотропному впливу на поведінку та регулюванню настрою шляхом впливу на мікробіоту людини. Згодом визначення було розширено й до психобіотикиів також віднесені метаболіти мікроорганізмів (так звані постбіотики), які за споживання виявляють користь для психічного здоров’я.
Безпека, якість та ефективність живих культур
Психобіотики, як і пробіотики, можуть прийматися у різних формах: у вигляді лікарських препаратів, як-от капсули або через харчування – у вигляді ферментованих продуктів з психобіотиками, продуктів з інкапсульованими психобіотиками та продуктів з їхніми метаболітами (постбіотиками). Варто зауважити, що між функціональним продуктом і продуктом з пробіотиком є певна різниця. Функціональний продукт може містити як живі, так і інактивовані корисні мікроорганізми або лише їх метаболіти. До мікроорганізмів з функціональною активністю особливих вимог не висувається, крім їх безпечності для здоров’я людини. Але продукт з пробіотиком має містити винятково живі пробіотичні мікроорганізми в кількості не менше, ніж 106-107 клітин/г на кінець терміну придатності. Крім того, до пробіотичних культур висувається низка вимог, яким вони мають відповідати, а саме пробіотики мають бути стійкими до умов травного тракту, не містити генів антибіотиків клінічного значення, їх безпечність і позитивний вплив на здоров’я повинні бути доведені клінічно. Майже 20 років тому вчені встановили зв’язок між дотриманням традиційних харчових звичок у країнах Азії та зниженням рівня розладів настрою, а також меншим ризиком розвитку тривожності й депресії. Протягом останніх кількох десятиліть було проведено низку досліджень щодо впливу пробіотиків, ферментованих продуктів харчування та напоїв на мікробіом кишківника. Результати багаторічних клінічних досліджень підтвердили, що споживання функціональних продуктів, так само як і прийом пробіотиків, впливає на мікробіом кишківника.
Вживання ферментованих продуктів може запобігати дисбіозу та запобігати синдрому подразненого кишківника, запальних захворювань кишківника, серцево-судинних захворювань, цукрового діабету 2 типу, а також деяких видів онкологічних захворювань. З’являється також дедалі більше доказів того, що ферментовані продукти впливають на вісь «кишківник-мозок» і, як наслідок – на неврологічні та психічні розлади. Вчені довели, що вживання ферментованих продуктів може впливати на регуляцію гормонів стресу й, таким чином, знижувати відчуття стресу в людини. Дослідження свідчать про те, що вживання ферментованих продуктів може сприяти покращенню когнітивних порушень, пов’язаних з невро-логічними захворюваннями, зокрема з хворобою Альцгеймера.
Наразі ферментовані продукти рослинного та тваринного походження вчені в усьому світі розглядають як джерело молочнокислих бактерій з пробіотичними властивостями. Крім найбільш розповсюджених і вивчених кисломолочних продуктів і напоїв, пробіотичні бактерії виявляються в ферментованих овочах, фруктах, у ферментованих продуктах і напоях на основі бобових і зернових та в сиров’ялених м’ясних продуктах. В наукових дослідженнях було показана наявність генетично споріднених штамів молочнокислих бактерій як у харчових продуктах, так і в кишківнику людини. Крім того, що ферментовані продукти містять природні штами бактерій з пробіотичними властивостями, вони можуть бути додатково збагачені пробіотиками з добре відомими властивостями й таким чином слугувати носієм пробіотиків та їх метаболітів. Регулярне вживання ферментованих продуктів може сприяти профілактиці неврологічних розладів, а також розглядатися як дієтична терапія, що доповнює фармакологічне лікування нейродегенеративних захворювань та депресії.
Ферментовані продукти, виготовлені в домашніх умовах шляхом спонтанної ферментації, тобто без додавання закваски, містять широкий спектр корисних мікроорганізмів з потенційними пробіотичними властивостями, але при недотриманні технології та санітарних умов при їх приготуванні також існує ризик розвитку в таких продуктах збудників харчових отруєнь. Кисломолочні та інші ферментовані продукти заводського виготовлення є більш надійними з точки зору безпечності для здоров’я, водночас вони зазвичай містять різноманітні харчові добавки. Однак, наприклад, перевагою кисломолочних продуктів промислового виготовлення можна вважати часту наявність в їх складі добре вивчених пробіотичних культур, наприклад Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB12, Lactobacillus acidophilus LA-5 чи Lactobacillus rhamnosus LGG, які виробники часто додають в йогурти. На ринку України представлений широкий спектр заквасок для виготовлення кисломолочних продуктів таких, як йогурт, кефір, сир та інші в домашніх умовах, що гарантує відсутність харчових добавок у кінцевому продукті. Але користь такого кисломолочного продукту також буде залежати насамперед від якості сировини та санітарних умов виготовлення. Треба також дотримуватися умов зберігання ферментованих продуктів, особливо в літній період, і слідкувати за термінами зберігання.
Уживання ферментованих продуктів з пробіотичними бактеріями може бути навіть більш ефективним порівняно з аптечними пробіотиками, які містять ліофільно висушені бактерії. Це пов’язано з тим, що в продукті корисні мікроорганізми є в живому, активному стані. Ферментований продукт також містить біологічно активні речовини, що синтезуються молочнокислими бактеріями, такі, як органічні кислоти, полісахариди, амінокислоти, які теж мають корисний вплив на організм людини. Але у будь-якому випадку, якщо лікар виписує саме пробіотик, не варто нехтувати його призначенням.
Інна ГАРМАШЕВА,
старша наукова співробітниця відділу фізіології
промислових мікроорганізмів Інституту мікробіології і вірусології
ім. Д.К. Заболотного НАН України,
докторка біологічних наук