ИСТОРИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОБИОТИКОВ

Вікторія Валеріївна Родінкова

Професорка Вінницького національного медичного університету, докторка біологічних наук

Научный редактор Виктория Родинкова

История исследования пробиотиков: как на нашем столе появились полезные микроорганизмы

Человечество издавна использовало определенные продукты для улучшения пищеварения. Об использовании ферментированных и кисломолочных продуктов известно из египетских иероглифов. Египтяне заметили, что если тесто оставить на некоторое время перед выпечкой, то испеченный хлеб будет более воздушным и легким.

Кроме того, археологические данные свидетельствуют о том, что древние египтяне, еще за 4000 лет до н. э. знали о дрожжах и использовали их для производства эля.

Ферментированные молочные продукты использовали и тибетские кочевники.

А римский натуралист Плиний Старший рекомендовал ряженку для лечения кишечных проблем, хотя и точно не знал, почему она помогает с ними справиться ...

И только около 150 лет назад научный мир заговорил о том, что за полезным эффектом потребления кисломолочных и других ферментированных продуктов могут стоять определенные виды полезных бактерий. Тогда с разницей в несколько лет были открыты и описаны первые из них.

Открытие бифидобактерий

В 1899 году (по другим данным – в 1906-м) в Институте Пастера ученый Анри Тиссье выделил из кала грудных младенцев бактерии, которые, по его наблюдениям, могли уменьшать диарею у детей.

В своей педиатрической работе он использовал бифидобактерии для лечения этой кишечной диареи. И этот пример, вероятно, является первым фактом приема внутрь живых микроорганизмов для лечения заболевания.

Сначала их назвали Bacillus bifidus. И хотя через некоторое время – в 1924 году – ученый Орла-Йенсен предложил для их обозначения ввести новый род Bifidobacterium, бактерии этого вида в разные времена обозначали как Bacillus bifidus (1900), Bacteroides bifidus (1923-1934) и Lactobacillus bifidus (1939-1957).

И только в 1973 году в научном пособии Берга эти бактерии, наконец, отнесли к отдельному таксону – роду Bifidobacterium. В настоящее время он насчитывает 31 вид.

Мечников и Болгарская палочка

Почти в это же время происходит другая история. В 1882 году уроженец тогдашней Харьковской губернии Илья Мечников открывает такое явление как фагоцитоз, а впоследствии и разрабатывает фагоцитарную теорию иммунитета. Ученый считал, что отходы клеточной деятельности могут влиять на такие процессы как воспаление и заживления различных ран, а также – расцениваться как фактор неспецифического иммунитета.

В 1888 году Мечников принимает приглашение Луи Пастера возглавить лабораторию в его институте в Париже, где работает 28 лет.

К слову, сам Луи Пастер в 1857 году описал бактерии и дрожжи, ответственные за процесс брожения. Он пришел к выводу, что молочнокислое брожение было инициировано микроорганизмами. Но ученый не связывал этих микробов с их возможным положительным влиянием на состояние здоровья.

Еще ранее были описаны наблюдения изобретателя микроскопа А. ван Левенгука. С помощью микроскопа он наблюдал в 1680 году за дрожжевыми клетками при брожении пива, но никогда не составлял ассоциаций между наличием этих дрожжевых клеток и процессом брожения.

Илья Мечников же, наблюдая за болгарскими крестьянами, доживавшими до глубокой старости, несмотря на сложные климатические условия и бедность, заметил, что их рацион богат кисломолочными продуктами, в частности йогуртом.

Ученый первым описал выделенную из йогурта бактерию, которую потом назовут Lactobacillus bulgaricus (болгарская палочка). А выделил ее в 1905 году болгарский студент-медик Стамен Григоров.

Илья Мечников так увлечется Lactobacillus bulgaricus, что будет регулярно принимать ее до самой смерти как в виде йогурта, так и в чистом виде. Ученый считал, что продукты с Lactobacillus bulgaricus имеют иммуностимулирующие свойства и способны приостановить процессы, связанные со старением.

Прорыв в области изучения микроорганизмов

В 1908 году Мечников за труды по иммунитету, вместе с немцем Паулем Эрлихом, стал лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Годом ранее, в 1907 году, немецкий химик Эдуард Бухнер получил Нобелевскую премию за доказательство того факта, что ферменты в дрожжевых клетках вызывают брожение.

А в 1929 году "нобелевку" получили Артур Харден и Ганс Эйлер-Челпин, которые выяснили, как такие ферменты брожение вызывают.

Между тем, был открыт ряд других полезных бактерий. Например, во время Первой мировой войны, в 1917 году, когда наблюдалась эпидемия шигеллеза (инфекционного заболевания, для которого характерны интоксикация, боли в животе и проблемы со стулом), немецкий профессор Альфред Ниссле выделил непатогенный штамм кишечной палочки.

Этот вид бактерии, названный затем Escherichia coli Nissle DSM6601, был изолирован от здорового солдата и не только не вызвал энтероколита, но и мог предотвращать развитие сальмонеллеза и шигеллеза.

В 1920-1923 годах французский ученый Анри Булар, наблюдая за жителями Юго-Восточной Азии, выделяет на поверхности плодов личи дрожжи Saccharomyces boulardii CNCM I-745. Как обратил внимание ученый, жители этого региона жуют названы плоды, чтобы подавить симптомы холеры. Как выяснилось впоследствии, дрожжи Saccharomyces boulardii могут восстанавливать микрофлору кишечника, устраняют диарею и обладают антимикробным действием.

Примерно в это же время мнение о том, что йогурты являются лучшим средством доставки пробиотиков, было поставлено под сомнение, когда выяснилось, что бактерии, которые используются в качестве закваски для йогурта (Lactobacillus bulgaricus и Streptococcus thermophilus), оказались неспособными колонизировать кишечник человека. И к молоку добавили другой штамм, L. acidophilus. Он оказался способным к колонизации толстой кишки человека.

Одно из первых исследований на людях, в 1922, использовало Lactobacillus acidophilus у 30 пациентов с хроническим запором, диареей или экземой и выявило улучшение для всех трех состояний. А через 10 лет, в 1932 г., другое исследование подтвердило положительное влияние L. acidophilus на пациентов с запорами и психическими заболеваниями.

И, наконец, в 1930 году, японский микробиолог доктор Минору Широта впервые показал, что укрепленная культура молочнокислой бактерии может быть полезной для здоровья человека. Впоследствии эту бактерию назвали в честь ученого – L. casei Shirota.

По мнению Широты, превентивная медицина должна помогать поддерживать здоровый кишечник и обеспечить возможность продажи продуктов по цене, которую может позволить себе каждый.

Впоследствии L. casei Shirota была положена в основу производства первого коммерческого бактериосодержащего напитка (1935 г.), который получил название Якульт. Он продается до нашего времени.

1976 году из молочных заквасок был выделен штамм L. rhamnosus CNCM I-1720, который проявил полезные качества для лечения язвенной болезни.

В 1983 году выделен Lactobacillus rhamnosus GG (ATCC 53013), который может улучшать флору толстой кишки.

В 1990 году из грудного молока выделили штамм Lactobacillus reuteri DSM 55730, который может восстанавливать нормальную микрофлору кишечника у новорожденных.

Тогда же с ацидофильной молочной закваски выделен штамм L. helveticus CNCM I-1722 со способностью влиять на процесс лечения язвенной болезни...

В настоящее время в мире существует более сотни пробиотических культур. Они доступны в виде таблеток, капсул или специальных пробиотических продуктов (йогуртов, сыров, напитков, шоколада).

Когда пробиотики стали пробиотиками

Дословно с греческого «пробиотик» означает «для жизни», хотя в разное время это слово имело разные значения.

Определение "пробиотик" впервые появилось в 1965 году. Оно было использовано учеными Лилли и Стилвелл для описания веществ, которые секретируются одним микроорганизмом и вызывают стимуляцию роста других.

А в 1971 году ученый Сперти использовал слово "пробиотик" для описания экстрактов тканей, которые стимулировали рост микробов.

В 1974 году определение пробиотиков меняется и ими считаются вещества, которые могут улучшать баланс микробов в кишечнике (Паркер).

В 1989 году Фуллер вводит определение, согласно которому пробиотики – это живая микробная добавка, положительно влияющая на животное-хозяина, улучшая его кишечный микробный баланс.

В настоящее время принято пользоваться определением ВОЗ 2001 года. Согласно ему, пробиотики – это живые микроорганизмы, которые, при введении их в достаточном количестве, осуществляют благотворное влияние на здоровье хозяина.

Пробиотики могут действовать на иммунную систему, производить бактериоцины, уничтожать токсины, вырабатываемые микроорганизмами, и ингибировать рост самих патогенов. Иногда патогены могут прикрепляться именно к пробиотикам, а не к слизистой оболочке человека-хозяина.

В идеале на пробиотический штамм также не влияют сопутствующие лекарства или антибиотики, принимаемые одновременно с пробиотиком. Например, Saccharomyces boulardii – это дрожжи, которые можно принимать одновременно с пероральными антибиотиками, так как на них влияют только противогрибковые препараты, а не антибиотики.

Источники:

1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2937518/
2. https://internationalprobiotics.org/resources/history/
3. https://www.nature.com/articles/d42473-019- 00016-8
4. https://www.optibacprobiotics.com/uk/learning-lab/about/probiotics/history-of-probiotics
5. https://zbiotics.com/blogs/journal/a-brief-history-of-probiotics- span-a-walk-down-memory-lane-from-the-beginning-of-probiotic-history-to-today-and-beyond-span
6. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-94 -011-2364-8_1
7. https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.longdom.org/open-access/probiotics-history-and-evolution-2329- 8731.100010pdf & ved = 2ahUKEwjpzNuJ0rrvAhWJxIUKHRsbCEIQFjACegQIFxAG & usg = AOvVaw0hCBpbiQ2u9z6H0SMk-MJ4
8. https://academic.oup.com/cid/article/60/suppl_2/S85/379032
9.  https://www.news-medical.net/amp/health/Probiotics-History.aspx
10.  https://lallemand-health-solutions.com/en/rd/probiotic-history/