През последните години термините пробиотик и пребиотик станаха широко познати и масово употребявани. Съществува обаче и трета категория биотични вещества, която е значително по-малко позната на широката аудитория – постбиотици.
Само в периода 2021–2023 г. пазарът на постбиотични хранителни добавки отбелязва ръст от над 30% годишно в световен мащаб, а броят на публикуваните научни изследвания по темата нараства стремително.
През 2021 г. Международната научна асоциация за пробиотици и пребиотици (ISAPP) публикува консенсусно становище в престижното научно списание Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, в което официално дефинира термина. Според тази дефиниция постбиотикът е „препарат от неживи (инактивирани) микроорганизми и/или техни компоненти, който оказва полезен ефект върху здравето на гостоприемника."
Ключовата дума в тази дефиниция е „инактивирани”. Постбиотикът не съдържа живи микроорганизми, а инактивирани микробни клетки, техни клетъчни компоненти (клетъчна стена, пептидогликани, тейхоеви киселини, екзополизахариди) и/или метаболити (късоверижни мастни киселини, бактериоцини, ензими, витамини), произведени по време на ферментация.
Най-голямата разлика от пробиотиците е именно в жизнеността на микроорганизмите. При пробиотиците е задължително бактериите да са живи и жизнеспособни в момента на приема. При постбиотиците клетките са инактивирани (убити чрез контролиран технологичен процес), но именно тяхната структура, клетъчни компоненти и метаболити запазват биологичната активност, която обуславя терапевтичния ефект на продукта.
Важно уточнение, което ISAPP прави изрично, е, че постбиотикът трябва да съдържа клетъчна биомаса или нейни компоненти. Пречистени метаболити без клетъчни структури, като изолиран бутират или млечна киселина без клетъчен материал, не отговарят на определението за постбиотик, независимо от ефектите им.
Как се произвеждат постбиотиците
Получаването на постбиотици изисква контролирана инактивация на живи микроорганизми. Методите, използвани за тази цел, пряко влияят върху биологичната активност на крайния продукт, тъй като различните технологии на инактивация водят до различен биохимичен профил на получения препарат.
Основните методи за производство на постбиотици са:
Това е най-разпространеният метод, при който бактериите се нагряват при контролирана температура и продължителност. Нагряване при 80–100°C за определен период от време унищожава жизнеспособността на клетките, без да разруши изцяло тяхната клетъчна стена и свързаните с нея биологично активни структури. Термично инактивираните бактерии се означават в научната литература като „heat-killed bacteria" и са най-добре изследваната форма на постбиотици.
При нея клетките се разрушават механично под налягане, което освобождава вътреклетъчното съдържимо. Получените клетъчни лизати съдържат ДНК, протеини и вътреклетъчни ензими, недостъпни при интактните клетки.
Това е по-нов метод, който запазва в по-голяма степен структурната цялост на клетките в сравнение с топлинната обработка и води до получаването на продукти с различен функционален профил.
Прилага се по-рядко, главно в научноизследователски условия за производство на постбиотици с модифициран антигенен профил.
По какво се различава постбиотикът от пробиотика и пребиотика
Трите термина описват различни категории вещества с принципно различни механизми на действие.
Пробиотикът е жив микроорганизъм, който при прием в достатъчно количество оказва полезен ефект върху здравето на организма. Жизнеспособността е задължително условие за тяхната ефективност, тъй като те трябва да достигнат живи до дебелото черво, да колонизират чревния епител и да упражнят своето действие непосредствено в микробиомната среда.
Пребиотикът (инулин, фруктоолигозахариди и други) не се усвоява от самия организъм, но служи като хранителен субстрат за полезните бактерии в дебелото черво. По този начин, пребиотикът подхранва пробиотиците и благоприятства техния растеж и колонизация на дебелото черво.
Постбиотикът не е жив и не изисква колонизация. Той действа чрез директно взаимодействие на неговите структурни компоненти с имунните клетки на чревния епител, с рецепторите на лигавицата и с останалите представители на микробиома.
Именно тази принципна разлика в механизма на действие обуславя и ключовото практическо предимство на постбиотиците: не е задължително да бъдат жизнеспособни, което ги прави значително по-стабилни при съхранение и по-безопасни при употреба при имунокомпрометирани пациенти.
Основните видове
В медицинската литература се описват няколко основни категории постбиотични препарати, класифицирани според произхода и структурата на биологично активните компоненти:
Това са цели бактериални клетки, при които жизнеспособността им е унищожена чрез нагряване, но клетъчната стена и свързаните с нея имуностимулиращи структури остават непокътнати. Пример е термично инактивираният Lacticaseibacillus paracasei MCC1849, изследван в клинични проучвания за имуномодулиращ ефект.
Продукти от механична или химична деструкция на бактериалните клетки, които съдържат клетъчна стена, ДНК и вътреклетъчни протеини с известни имуностимулиращи свойства.
Полизахариди, синтезирани и секретирани от бактерии като Lactobacillus и Bifidobacterium spp. по време на ферментация. Те имат документирани ефекти върху подсилването на чревната бариерна функция и регулирането на локалния имунен отговор.
Структурни компоненти на бактериалната клетъчна стена, особено при грам-положителните видове. Те взаимодействат директно с тол-подобните рецептори (Toll-like receptors) на имунните клетки в чревната лигавица, предизвиквайки имуномодулиращ отговор.
Антимикробни пептиди, синтезирани от определени щамове лактобацили и бифидобактерии, способни да инхибират растежа на патогенни бактерии в чревния лумен.
Ферментирали млечни продукти и напитки, съдържащи инактивирани бактерии заедно с техните метаболити в естествена матрица. Те са исторически най-старата форма на постбиотично приложение, макар и терминът да не е бил използван по отношение на тях преди официалното дефиниране на понятието.
Предимства на постбиотиците пред пробиотиците
Предимствата на постбиотиците произтичат пряко от тяхната инактивирана природа.
Живите пробиотични щамове изискват контролирани условия на съхранение и имат ограничен срок на годност. Постбиотиците са термостабилни и не изискват специален температурен режим, което ги прави значително по-удобни за включване в различни хранителни продукти и добавки.
При пациенти с тежка имуносупресия, кахексия или нарушена чревна бариера, живите пробиотици теоретично могат да преминат чревната лигавица и да предизвикат бактериемия. Тъй като постбиотиците не са живи, подобен риск е практически елиминиран, което разширява потенциала им за употреба при онкологично болни, пациенти след трансплантация и недоносени новородени.
Концентрацията на живите пробиотични клетки може да варира в зависимост от условията на съхранение и производство. При постбиотиците точното количество на биологично активните компоненти може да бъде стандартизирано по-надеждно.
Живите пробиотици трябва да преживеят стомашната киселина, жлъчните соли и да достигнат дебелото черво в достатъчно количество. Постбиотиците упражняват ефекта си и в по-дисталните отдели на тънкото черво и не зависят от колонизационния капацитет на щама.
За кого са подходящи
Употребата на постбиотици е препоръчителна при следните популации и клинични ситуации:
При пациенти на химиотерапия, имуносупресивна терапия след трансплантация или с напреднало чернодробно заболяване, при които живите пробиотици са потенциално рискови, постбиотиците осигуряват алтернативен подход за модулиране на чревната микробиомна среда.
Имунната система и чревната бариера при недоносените деца са все още незрели. Постбиотиците стимулират имунната система без риск от транслокация на живи бактерии, което е сериозно опасение при живите пробиотични препарати в тази възрастова група.
Антибиотиците нарушават баланса на чревния микробиом, намалявайки разнообразието му и създавайки условия за прекомерен растеж на патогенни бактерии. Постбиотиците могат да подпомогнат поддържането на микробиомното разнообразие по време на самото лечение, когато живите пробиотични щамове биха били инактивирани от самия антибиотик.
Имуностимулиращото действие на постбиотиците върху мукозната имунна система ги прави потенциално полезни за профилактика на сезонни инфекции.
Източници:
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33948025/ - The International Scientific Association of Probiotics and Prebiotics (ISAPP) consensus statement on the definition and scope of postbiotics
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9542959/ - The clinical evidence for postbiotics as microbial therapeutics
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34819742/ - The Immunomodulatory Functions of Butyrate
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11597252/ - Effect of Postbiotic Bifidobacterium longum CECT 7347 on Gastrointestinal Symptoms, Serum Biochemistry, and Intestinal Microbiota in Healthy Adults: A Randomised, Parallel, Double-Blind, Placebo-Controlled Pilot Study
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12251375/ - Postbiotics Formulation and Therapeutic Effect in Inflammation: A Systematic Review
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9027423/ - The Concept of Postbiotics
Коментари (0)
Нов коментар