Специальный пищевой продукт, предназначенный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, обладающий научно обоснованными и подтвержденными свойствами, снижающий риск развития заболеваний, связанных с питанием, предотвращающий дефицит или восполняющий имеющийся в организме человека дефицит питательных веществ, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе физиологически функциональных пищевых ингредиентов (ГОСТ Р 54059-2010 «Продукты пищевые функциональные»).

Мы будем их называть — продукты специального питания (ПСП).

Ранее мы уже отмечали, что у человека имеются две принципиально различные системы пищеварения:

• гастроэнтерологическая — ферментативная система, анатомически связанная с желудком, тонким кишечником, печенью и поджелудочной железой, использующая собственный ферментативный аппарат организма;

• микробиологическая, связанная, в первую очередь, но не исключительно, с толстым кишечником, основанная на функционировании ферментативного аппарата собственных бактерий.

Эти пищеварительные системы отличаются не только способом переработки пищевых субстратов, но и самим принципом их функционирования.

Основная задача первой системы состоит в том, чтобы дать организму максимально возможный набор сахаров, жиров, аминокислот, макро- и микроэлементов, кофакторов и других веществ. Специалисты по питанию знают, как правильно рассчитать рациональные количества энергии, пластических веществ и пр. Однако мы очень плохо представляем себе, особенно применительно к данному конкретному субъекту, в каких макро-, микроэлементах, витаминах и т.д. он нуждается в текущий момент и вообще в динамике. Мы также достаточно плохо знаем о том, какие молекулярные формы наиболее биологически доступны для пищеварительной системы в данный момент.

Что касается микробиологической системы пищеварения, то здесь дело обстоит совершенно иначе. В этом случае, благодаря механизму коэволюции, организм и его микрофлора уже давно «заключили социальный контракт» и поставляют друг другу именно то, в чем нуждаются обе стороны, и в той молекулярной форме, которая наиболее приемлема.

И если клиницисты, биотехнологи, специалисты по питанию, составляя научно обоснованный рацион питания, могут ошибиться, как в качественном, так и в количественном отношении, то фило- и онтогенетически древняя система хозяин-микрофлора переработки пищевых субстратов в норме ошибиться уже не может, поскольку они уже были совершены много ранее, и уроки этих ошибок уже извлечены. Более того, система хозяин-микрофлора гораздо более гибко приспособляется к изменениям со стороны окружающей среды.

Работы исследователей показали, что подход к разработке продуктов специального питания, основанный на использовании взаимосвязей человека и его микрофлоры, представляется наиболее безопасным (исключающим передозировку ФАВ) и эффективным. Создаваемые нами ПСП призваны обеспечить реабилитацию системных отношений между хозяином и его микрофлорой.

Мы говорим «реабилитация», поскольку, как указывалось выше, в реальных условиях нашей жизни, когда человек подвергается массированному воздействию техногенных факторов «больной» среды (многочисленным химическим, физическим, биологическим воздействиям, психоэмоциональным стрессам), системные отношения в значительной мере извращены.

Как нужно конструировать такие ПСП?

Первое требование к дизайну может быть названо принципом энтеральной адекватности, поскольку ПСП применяются в неблагоприятных для хозяина условиях, и он пребывает в состоянии энергодефицита. Это значит, что молекулярными формами пищевых субстанций энтерального блока компонентов ПСП должны быть только низкомолекулярные соединения — моно- и дисахариды, аминокислоты и дипептиды, короткоцепочечные жирные кислоты и т. д.

Второе требование к дизайну ПСП может быть названо принципом адекватности молекулярных форм субстратов для бактерий. В частности, все, что мы направляем нашей микрофлоре, должно достичь именно этой мишени. Это значит, что пищевые субстраты, предназначенные микрофлоре, должны иметь такие молекулярные формы, чтобы под воздействием гастроэнтерологической системы они не подвергались гидролизу и всасыванию энтероцитами, а добирались до толстой кишки и микрофлоры, обитающей там, интактными. Если, по причине «тонкокишечной или желудочной кражи», будут потеряны некоторые компоненты из оптимизированного комплекта субстратов, мы рискуем получить извращенный эффект.

Третий принцип концепции формулируется как принцип элементно-субстратной полноты состава компонентной базы ПСП — и хозяин, и микрофлора должны получать все необходимое элементное жизнеобеспечение.

Проиллюстрируем это на примерах.

Совершенно недостаточно обеспечить собственную микрофлору только действительно необходимыми ей полисахаридными субстратами. Почему?

Поставив, например, анаэробной части микробной подсистемы «хорошие субстраты» — полисахариды с β-гликозидными связями (скажем, целлюлозу, гемицеллюлозу, пектины), мы увеличим не только ее численность, метаболическую активность, но и элементные потребности. В частности, для ведения реакций анаэробного брожения сахаров микробы-сахаролитики нуждаются в материале для построения железо-серных кластеров терминальных оксидаз (ферредоксинов). Эта потребность вполне ощутима.

Поэтому если мы не будем, наряду с наращиванием «сахарного» потока углерода, кислорода и водорода, давать микробной подсистеме железо, серу, селен, некоторые другие элементы (к тому же давать в приемлемой молекулярной форме), то она по необходимости будет вынуждена обратиться за этими элементами к хозяину. Иными словами микрофлора может приобретать гемолитические свойства, т.е. «жаждать крови», становиться более агрессивной, словом принимать характер условно-патогенной микрофлоры. И делать ее таковой мы будем собственными руками, руководствуясь благими намерениями.

Необходимо подчеркнуть, что микрофлора является, так сказать, комплементарным организму буфером. Иными словами, она нуждается в тех же элементах, что и хозяин, но в условиях элементно-субстратной обеспеченности микрофлора передает хозяину то, что нужно ему, например кобальт в форме витамина В12, сбрасывая излишки через кишечное содержимое.

Четвертый принцип конструирования ПСП состоит в обеспечении оптимальной для системы хозяин-микрофлора в данной ситуации скорости метаболизма пищевых субстратов.

Чрезвычайно важно, чтобы в верхних отделах ЖКТ надмолекулярные структуры пищевых субстратов были переработаны так, чтобы скорость утилизации пищевых субстратов, которые получит микрофлора, была не слишком мала, но и не слишком велика. Для этого необходимо, чтобы успешно работала система пристеночного пищеварения.

Слишком малые дозы пищевых субстратов будут «склонять» микрофлору либо в сторону патогенности, либо к переходу к апоптозу субпопуляций.

Слишком большие дозы будут приводить к тому, что процесс микробного пищеварения будет «сваливаться» в сторону гиперколонизации незаконных биотопов. Например, не должна происходить интенсивная колонизация тонкого кишечника или усиление проникновения (транслокации) микрофлоры во внутреннюю среду. В этом отношении экранирование пептидов и липидов от внеклеточных бактериальных гидролаз полисахаридами клеточных растительных стенок является таким сдерживающим гиперколонизацию фактором.

Пятый принцип. Продукт должен иметь оптимальное сочетание легко и трудно расщепляемых энтеральными и бактериальными ферментами субстратов. Откуда берется это требование? Дело в том, что, как известно, основным кинетическим принципом питания является следующий: для того чтобы получить свободную энергию, надо ее сначала затратить.

Если подсистема, неважно какая, находится в состоянии энергодефицита (а большинство заболеваний и синдромов, в частности дисбактериоз, как неоптимальные состояния являются энергодефицитными состояниями), преодолеть кинетический барьер очень сложно, даже если имеются подходящие полимеры. Такая ситуация требует наличия легкоутилизируемых субстратов-мономеров, каковыми полимеры типа целлюлозы, высокомолекулярных липидов, пептидов и т. д. не являются.

- Читать далее "Свойства некоторых пребиотиков"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 7.1.2021