Centro per l'innovazione scientifica e tecnologica Yue Weifeng, 19 gennaio 2024
I probiotici sono un gruppo di microrganismi vivi rigorosamente selezionati che, se somministrati in quantità sufficienti, possono conferire benefici alla salute dell'ospite. Molti ricercatori ritengono che esista una stretta relazione tra i probiotici e la salute umana. Questi microrganismi possono attivare effetti gastrointestinali attraverso l’intestino o agire direttamente su altre parti della bocca, della vagina, della pelle, ecc. per regolare la salute dell’ospite [1]. Con il continuo sviluppo della moderna biotecnologia e il miglioramento della consapevolezza della salute delle persone, l'industria dei probiotici si è sviluppata in modo esplosivo. Sempre più prodotti probiotici si presentano sotto forma di integratori alimentari, latticini, preparati enzimatici e altri preparati microecologici. uscirono uno dopo l'altro. Questi prodotti probiotici sono stati ampiamente utilizzati nelle industrie alimentari, vegetali, zootecniche e mediche, diventando un potente strumento per migliorare la salute umana.
1. Applicazione dei probiotici nell'industria alimentare
Attualmente, i comuni ceppi probiotici che possono essere utilizzati negli alimenti includono Bifidobacterium adolescentis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, ecc. appartenenti al genere Bifidobacterium; Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus kefir, Lactobacillus sake, Lactobacillus johnsonii, Lactobacillus salivarius, Lactobacillus curvature, Lactobacillus brevis, ecc.; appartenenti ad alcuni generi di Streptococcus: Streptococcus acidophilus, Streptococcus lactis, Streptococcus faecalis, Streptococcus faecium, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici, ecc. Batteri[2]. Inoltre, alcune specie di Leuconostoc, Propionibacterium, Bacillus e alcuni Saccharomyces cerevisiae possono essere comunemente utilizzati come probiotici [3]. Dal punto di vista degli ingredienti applicati dei probiotici, può trattarsi di un semplice preparato di batteri vivi, un preparato composto composto da più ceppi o un preparato composto contenente fattori Bifidus e altri ingredienti oltre ai probiotici; dal punto di vista della forma farmaceutica esistono compresse, capsule, granuli e preparati liquidi. In quanto preparazione batterica viva, i probiotici possono essere utilizzati sia come buon agente terapeutico che come prodotto sanitario. Di seguito vengono presentate principalmente le sue applicazioni nel settore alimentare.
1.1 Applicazione dei probiotici nei latticini
I prodotti lattiero-caseari rappresentano la più vasta area di applicazione dei probiotici e lo yogurt è la più ampia area di applicazione dei probiotici nei prodotti lattiero-caseari. Secondo i rapporti, la percentuale di prodotti probiotici nel settore lattiero-caseario può raggiungere il 74,5% e lo yogurt rappresenta il 74,5% dei prodotti probiotici. 74%[4]. Molti ricercatori ritengono che lo yogurt sia il miglior vettore alimentare per i probiotici e che i cibi fermentati, in particolare i latticini fermentati, abbiano buoni effetti sulla salute. Pertanto, i probiotici come ceppi fermentati possono combinare le prestazioni di fermentazione con effetti sulla salute. Lo yogurt è diventato un tipo di alimento sano ben conosciuto e apprezzato dai consumatori, il che aiuterà l'ulteriore promozione e applicazione di questo tipo di prodotto [5]. Negli ultimi anni, per soddisfare le esigenze dei consumatori, sono emersi molti tipi e gusti di yogurt. Ad esempio, lo yogurt probiotico contenente frutta è molto popolare tra i consumatori, quindi le persone aggiungono una varietà di frutta per preparare yogurt alla frutta mescolata[6]. Per migliorare la sopravvivenza dei probiotici, arricchire il gusto dello yogurt e migliorarne l'efficacia, i ricercatori hanno anche studiato e ha scoperto prodotti come "Yakult", "Actimel" e "Kefir".
Oltre allo yogurt, l’applicazione dei probiotici nei latticini coinvolge anche il latte liquido fermentato, il latte puro (con probiotici aggiunti ma non fermentati), bevande a base di latte, latte in polvere, formaggio, latte per neonati e quasi tutti i prodotti lattiero-caseari.
1.2 Applicazione dei probiotici negli alimenti funzionali
Con il continuo miglioramento del tenore di vita delle persone, come perseguire la salute e il benessere è diventato sempre più un tema caldo nella vita quotidiana delle persone, e anche la ricerca sui probiotici come alimenti funzionali ha attirato sempre più attenzione grazie alle loro funzioni sanitarie uniche. Non è difficile trovare sul mercato varie bevande fermentate a cui vengono aggiunti diversi probiotici per promuovere e regolare la salute umana, come varie bevande funzionali fermentate a base di frutta e verdura, prodotti dolciari, dessert gelato, ecc. Prendiamo come esempio le bevande kombucha . Poiché le bevande kombucha sono ricche di vitamina C, vitamina B e altri nutrienti e contengono più di tre tipi di flora microbica benefica per il corpo umano, possono regolare le funzioni fisiologiche umane, promuovere il metabolismo, aiutare la digestione e prevenire le malattie arteriose. . Ha proprietà antisclerosi, antitumorali e di preservazione della salute. Sta diventando una bevanda salutare popolare in tutto il mondo [4]. Utilizzando uno o più ceppi probiotici da soli o miscelati con altri lieviti, batteri acetici, ecc., per migliorare il sapore, le proprietà fisiche e le prestazioni produttive del prodotto, sono stati sviluppati sul mercato una serie di additivi alimentari funzionali, come come alcuni prodotti Batteri lattici aromatizzati come Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus (il sapore caratteristico è principalmente acetaldeide), Streptococcus lactis butanedione, Acetobacter aceti, Leuconostoc mesenteroides e Streptococcus case (producono ossalile, Sostanze aromatizzanti come acido lattico, acido acetico, e diacetile), perché possono conferire aroma al prodotto, migliorarne il sapore e ridurre l'aggiunta di aromi e spezie nel prodotto, rendendo così il prodotto più naturale e più facile da accettare da parte dei consumatori [7].
1.3 Applicazione dei probiotici negli integratori alimentari
I probiotici come integratori alimentari vengono solitamente trasformati nei cosiddetti preparati probiotici, che sono polveri, compresse o capsule contenenti batteri vivi prodotti con metodi appropriati [4]. Come tipo di cibo, possono migliorare i microrganismi intestinali. È un preparato microbico attivo equilibrato ed efficace che colpisce l'ospite. Dopo essere stato assunto, può regolare l'intestino e prevenire e curare le malattie gastrointestinali. I ricercatori di solito sviluppano tali integratori alimentari per un gruppo specifico di persone. Ad esempio, tali prodotti per bambini includono "Mommy Love", "French Biobiotics", "Hanchen's" e "Only Youtuo". Come gli integratori probiotici, questi integratori alimentari possono alleviare efficacemente problemi come stitichezza o diarrea nei bambini piccoli, specialmente quelli che hanno usato antibiotici. Il numero di batteri nell'intestino diminuirà. Integratori giornalieri contenenti lattobacilli e bifidobatteri. Lo yogurt o altri alimenti contenenti probiotici possono accelerare il recupero di un sistema gastrointestinale sano [8].
Oltre ai prodotti per bambini, sul mercato esistono anche prodotti adatti alle persone di mezza età e agli anziani, alle donne, agli impiegati e alle persone con diabete. Mirano tutti a integrare i probiotici intestinali e ad aiutare a bilanciare e mantenere la microecologia intestinale [8-9].
1.4 Applicazione dei probiotici nei prodotti a base di carne fermentata
Attualmente, la ricerca sui prodotti a base di carne fermentata che utilizzano probiotici in patria e all’estero si concentra principalmente sulla produzione di salsicce fermentate. Già agli inizi del 20° secolo la produzione degli insaccati fermentati veniva realizzata aggiungendo un pezzetto del prodotto già fermentato come avviatore di fermentazione oppure aggiungendo alcune sostanze che favoriscono la fermentazione del prodotto e sono presenti nelle materie prime. Tuttavia, questo processo di fermentazione naturale, che si basa sulla competizione tra batteri lattici e batteri vari nella microflora della carne cruda, presenta molti fattori incerti come inaffidabilità e incontrollabilità. Fu solo nel 1940 che Jensen e Psddock descrissero per la prima volta l'applicazione dei batteri lattici negli insaccati fermentati e ottennero un brevetto. Ciò ha aperto la strada all’uso di colture microbiche iniziali puramente coltivate per produrre salsicce fermentate [10]. Nel 1996, Nurmi scoprì nella sua ricerca che una miscela di lattobacilli e cocchi catalasi positivi poteva produrre prodotti migliori rispetto all'inoculazione di un singolo ceppo di batteri da solo. Da allora, la ricerca e l’applicazione di prodotti a base di carne fermentata a ceppo misto si sono sviluppate rapidamente [11].
Negli ultimi anni i probiotici utilizzati nella fermentazione dei prodotti a base di carne sono principalmente batteri lattici. Gli agenti di fermentazione vengono prodotti combinando diversi batteri lattici e altri microrganismi come micrococchi, stafilococchi o lieviti. Questi agenti di fermentazione sono utilizzati nella fermentazione e nella fermentazione dei prodotti a base di carne. Durante il processo di maturazione, ognuno svolge il suo ruolo unico. Da un lato, la proteasi prodotta dai microrganismi inoculati può scomporre le proteine della carne in peptidi e amminoacidi più facili da digerire e assorbire dal corpo umano. La lipasi prodotta può decomporre il grasso in catene corte. Gli acidi grassi volatili e gli esteri conferiscono al prodotto un aroma unico; d’altro canto, l’inoculazione di microrganismi può inibire la crescita di microrganismi deterioranti nella carne e prolungare la durata di conservazione del prodotto. Pertanto, la fermentazione dei prodotti a base di carne non solo può migliorare significativamente la loro digestione, il tasso di assorbimento e il valore nutrizionale, conferendo al prodotto un sapore unico, ma anche aumentare la sicurezza e la durata di conservazione del prodotto. Attualmente, la popolarità delle salsicce fermentate sul mercato sta diventando sempre più diffusa. È diventato il tipo più grande e rappresentativo di prodotti a base di carne fermentata e rappresenta una direzione importante per lo sviluppo futuro dei prodotti a base di carne.
2. Applicazione dei probiotici nel trattamento medico
Negli ultimi 30 anni sono stati fatti grandi progressi nella ricerca sulla distribuzione, nutrizione, classificazione e caratteristiche dei probiotici. I probiotici svolgono un ruolo importante nel migliorare le funzioni antitumorali e immunitarie. Inoltre, numerosi studi di meta-analisi randomizzati e studi clinici controllati hanno scoperto che i probiotici possono anche svolgere un ruolo benefico nel trattamento di molte malattie umane.
2.1 Funzioni fisiologiche dei probiotici
2.1.1 Il ruolo dei probiotici nel miglioramento del tratto intestinale
I probiotici sono resistenti agli acidi gastrici e ai succhi digestivi intestinali e possono entrare vivi nell’intestino umano. Attraverso la loro crescita e vari effetti metabolici, favoriscono la normalizzazione dei gruppi batterici intestinali, inibiscono la produzione di sostanze putrefattive nell'intestino e mantengono la normale funzione intestinale. I probiotici e lo yogurt contenente probiotici possono essere utilizzati per trattare e prevenire varie malattie del tratto digestivo. Ha effetti terapeutici e preventivi sull'enterite acuta e sulla dissenteria virale e batterica nei neonati e nei bambini piccoli, sull'enterite e sulla dissenteria causate dall'uso di antibiotici, sulla dissenteria durante i viaggi e sulla stitichezza nelle persone di mezza età e negli anziani.
Un ricercatore ha diviso casualmente 80 casi di neonati prematuri in due gruppi, a 40 casi sono stati somministrati probiotici orali dopo l’alimentazione artificiale e gli altri 40 casi sono serviti come gruppo di controllo e sono stati nutriti artificialmente secondo la diagnosi e il trattamento di routine senza l’aggiunta di probiotici. Sono stati osservati l'aumento di peso e la comparsa di vomito, ritenzione gastrica, distensione addominale, ecc. nei due gruppi di neonati prematuri. La gastrina e la motilina sono state misurate prima e ogni settimana dopo il pasto. I risultati mostrano che l’assunzione di probiotici può ridurre la comparsa di vomito, ritenzione gastrica e distensione addominale nei neonati prematuri durante l’allattamento. Può favorire l'aumento di peso e la secrezione di gastrina e motilina dopo 3 settimane di utilizzo e influisce sulla motilità gastrointestinale dei neonati prematuri. Effetto di promozione significativo [12].
2.1.2 L'effetto ipotensivo dei probiotici
Alcuni probiotici possono scomporre specificamente la caseina e produrre due polipeptidi (VPP e LPP) che hanno l’attività di inibire l’enzima (ACE) che provoca l’aumento della pressione sanguigna. Il consumo regolare di yogurt contenente questi due polipeptidi fisiologicamente attivi può prevenire l’ipertensione. Valio, azienda finlandese, lancia sul mercato europeo Evolus, il primo latticino probiotico che abbassa la pressione sanguigna. È un prodotto a base di yogurt fermentato da un ceppo speciale di Lactobacillus helveticus. Dopo un rigoroso controllo scientifico del processo, si ottiene un alto contenuto di peptidi che abbassano la pressione sanguigna. , abbassando così la pressione sanguigna. Dopo numerosi esperimenti su animali e studi clinici, si è scoperto che l'effetto di abbassamento della pressione sanguigna di Evolus è significativamente migliore rispetto ad altri prodotti di controllo. I pazienti ipertesi che consumano una quantità adeguata di prodotti Evolus ogni giorno vedranno una significativa riduzione della pressione sanguigna sistolica e diastolica dopo 5-7 settimane.
2.1.3 Il ruolo dei probiotici nel migliorare il metabolismo dei lipidi nel sangue
I probiotici possono assorbire il colesterolo presente negli alimenti e favorire l’escrezione del colesterolo presente negli alimenti dal corpo. I probiotici possono anche assorbire gli acidi biliari nell’intestino. Poiché i batteri espellono gli acidi biliari dal corpo, la riduzione degli acidi biliari intestinali può rafforzare la conversione del colesterolo in acidi biliari nel fegato, riducendo in definitiva il contenuto di colesterolo nel siero [13].
2.1.4 Il ruolo dei probiotici nella prevenzione della diarrea
Il microecosistema intestinale è il microecosistema più grande e importante dell’organismo. L'intestino delle persone sane ospita 1014 batteri e un gran numero di batteri intestinali vive principalmente nel colon e nell'intestino tenue distale. In condizioni patologiche, come infezioni, uso di antibiotici o bassa immunità, il normale sistema microecologico intestinale può risultare squilibrato, il che può manifestarsi clinicamente come diarrea infettiva o altre malattie. I batteri anaerobici obbligati, principalmente Bifidobacterium e Lactobacillus, si combinano con recettori specifici sulla superficie epiteliale della mucosa per formare una struttura a film batterico e una barriera biologica con composizione abbastanza uniforme, che costituisce la colonizzazione intestinale e può resistere efficacemente al passaggio dei batteri. Invasione del corpo [14].
2.1.5 Il ruolo dei probiotici nel favorire la digestione
In termini di salute umana e nutrizione, i probiotici possono sintetizzare una varietà di vitamine, favorire l’assorbimento da parte dell’organismo di proteine, calcio, ferro, vitamina D e altre sostanze e avere la funzione di aiutare la digestione e aumentare l’appetito. I batteri dell’acido lattico possono decomporre il lattosio nel latte per formare acido lattico, rendendo l’intestino più acido e inibendo i batteri putrefattivi che crescono e si riproducono in ambienti neutri o alcalini. Possono anche sintetizzare sostanze nutritive come l’acido folico e la vitamina E necessarie per il corpo umano. Sono essi stessi ricchi di proteine e vitamina A e sono molto benefici per gli anziani e gli infermi.
2.2 Trattamento delle malattie con probiotici
2.2.1 Diarrea indotta da antibiotici
Gli antibiotici non solo inibiscono la crescita dei batteri patogeni ma inibiscono anche la crescita dei batteri non patogeni. Lo squilibrio della normale flora del corpo umano può causare perdita di appetito, nausea e vomito, vertigini, ecc. E nei casi più gravi può portare ad un'altra malattia infettiva. Il Bifidobacterium longum attivo può riequilibrare lo squilibrio della flora gastrointestinale.
2.2.2 Trattamento della cirrosi epatica
I ceppi batterici presenti nell’intestino umano possono essere suddivisi in due categorie: batteri benefici e batteri dannosi. I primi comprendono i bibatteri, i lattobacilli, ecc., i secondi i batteri putrefattivi, ecc. In un corpo normale, i due mantengono un equilibrio e mantengono le normali funzioni fisiologiche dell'intestino. I probiotici possono regolare in modo significativo la flora intestinale. Non solo possono inibire i batteri produttori di ammoniaca per ridurre l'ammoniaca, ma anche prevenire la traslocazione batterica, ridurre efficacemente l'ammoniaca nel sangue e migliorare i sintomi dei pazienti con cirrosi epatica. I ricercatori hanno somministrato a 38 pazienti nel gruppo di trattamento 2 pacchetti di polvere antibiotica viva combinata di Clostridium butyricum e Bifidobacterium, per via orale, 3 volte al giorno. Ai 30 pazienti del gruppo di controllo è stata somministrata di routine protezione epatica e antifibrosi. Durante il periodo di osservazione, i pazienti di entrambi i gruppi non hanno ricevuto interventi dietetici speciali. I livelli di ammoniaca nel sangue e il test di connettività digitale (NCT) sono stati misurati dopo 1 mese di trattamento. Risultati: l'ammoniaca nel sangue nel gruppo di trattamento è stata significativamente ridotta dopo il trattamento, con una differenza significativa. La NCT può anche migliorare significativamente la condizione e c’è una differenza significativa tra i due gruppi di pazienti. I risultati mostrano che i preparati probiotici sono efficaci, convenienti e sicuri nel trattamento della cirrosi e dell’iperammonemia [15].
2.2.3 Trattamento della colite ulcerosa
La colite ulcerosa (UC) è una reazione infiammatoria ben circoscritta e limitata alla mucosa o sottomucosa del colon e del retto. Studi clinici hanno scoperto che i pazienti con colite ulcerosa presentano disbiosi e la flora intestinale gioca un ruolo importante nella patogenesi. Le misure per regolare lo squilibrio della flora intestinale sono nuove strategie per il trattamento della colite ulcerosa.
He Jinsong [16] et al hanno diviso casualmente 72 pazienti con colite ulcerosa in un gruppo di studio di 45 casi e un gruppo di controllo di 27 casi. Al gruppo di ricerca è stato somministrato 52-acido aminosalicilico + probiotici, mentre al gruppo di controllo è stato somministrato 52-acido aminosalicilico. L'efficacia e i livelli di endotossine prima e dopo il trattamento sono stati confrontati tra i due gruppi. Risultati: i livelli di endotossine in entrambi i gruppi sono diminuiti significativamente. Il tasso effettivo totale del gruppo di ricerca è stato del 93,3% superiore a quello del gruppo di controllo, che era del 74,1%. La differenza tra i due gruppi è risultata statisticamente significativa (P<0.05). It shows that probiotics can effectively treat ulcerative colitis and reduce endotoxin levels in patients.
2.2.4 Trattamento della stitichezza
Le sostanze acide come l'acido lattico e l'acido acetico prodotte dai probiotici sotto l'effetto combinato dell'ambiente intestinale possono stimolare l'intestino a secernere una grande quantità di succo intestinale, ammorbidire le feci e facilitare l'escrezione delle feci [17]. Vari preparati probiotici sono stati ampiamente utilizzati per regolare e migliorare lo stato di salute del corpo umano, ma i loro effetti preventivi e sanitari spesso richiedono un uso a lungo termine per diventare evidenti. Nel 2007, il mio Paese ha lanciato ufficialmente un progetto pubblico di miglioramento della nutrizione per aggiungere oligosaccaridi, un prebiotico, agli alimenti, sostenendo l’uso di preparati probiotici, che non solo sono benefici per la salute nutrizionale dell’intero corpo, ma prevengono e curano anche la stitichezza.