Wissenschafts- und Technologie-Innovationszentrum Yue Weifeng, 19. Januar 2024
Probiotika sind eine Gruppe streng ausgewählter lebender Mikroorganismen, die, wenn sie in ausreichenden Mengen verabreicht werden, dem Wirt gesundheitliche Vorteile bringen können. Viele Forscher glauben, dass ein enger Zusammenhang zwischen Probiotika und der menschlichen Gesundheit besteht. Diese Mikroorganismen können über den Darm gastrointestinale Wirkungen auslösen oder direkt auf andere Teile des Mundes, der Vagina, der Haut usw. einwirken, um die Gesundheit des Wirts zu regulieren [1]. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der modernen Biotechnologie und der Verbesserung des Gesundheitsbewusstseins der Menschen hat sich die Probiotikaindustrie explosionsartig entwickelt. Immer mehr probiotische Produkte gibt es in Form von Nahrungsergänzungsmitteln, Milchprodukten, Enzympräparaten und anderen mikroökologischen Präparaten. kam nacheinander heraus. Diese probiotischen Produkte werden häufig in der Lebensmittel-, Pflanzen-, Tierhaltungs- und Medizinindustrie eingesetzt und haben sich zu einem wirksamen Instrument zur Verbesserung der menschlichen Gesundheit entwickelt.
1. Anwendung von Probiotika in der Lebensmittelindustrie
Zu den derzeit üblichen probiotischen Stämmen, die in Lebensmitteln verwendet werden können, gehören Bifidobacterium jugendlichis, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum usw., die zur Gattung Bifidobacterium gehören; 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 usw.; Zugehörigkeit zu bestimmten Streptococcus-Gattungen: Streptococcus acidophilus, Streptococcus lactis, Streptococcus faecalis, Streptococcus faecium, Pediococcus pentosaceus, Pediococcus acidilactici usw. Bakterien[2]. Darüber hinaus können bestimmte Arten von Leuconostoc, Propionibacterium, Bacillus und einige Saccharomyces cerevisiae häufig auch als Probiotika verwendet werden [3]. Aus Sicht der verwendeten Inhaltsstoffe von Probiotika kann es sich um ein einfaches Präparat mit lebenden Bakterien, ein zusammengesetztes Präparat aus mehreren Stämmen oder ein zusammengesetztes Präparat handeln, das neben Probiotika auch Bifidus-Faktoren und andere Inhaltsstoffe enthält. Aus Sicht der Darreichungsform gibt es Tabletten, Kapseln, Granulate und flüssige Zubereitungen. Als lebendes Bakterienpräparat können Probiotika sowohl als gutes Therapeutikum als auch als Gesundheitsprodukt eingesetzt werden. Im Folgenden werden hauptsächlich seine Anwendungen in Lebensmitteln vorgestellt.
1.1 Anwendung von Probiotika in Milchprodukten
Milchprodukte sind der größte Anwendungsbereich von Probiotika und Joghurt ist der größte Anwendungsbereich von Probiotika in Milchprodukten. Berichten zufolge kann der Anteil probiotischer Produkte im Milchbereich 74,5 % erreichen, wobei Joghurt 74,5 % der probiotischen Produkte ausmacht. 74 %[4]. Viele Forscher glauben, dass Joghurt der beste Nahrungsträger für Probiotika ist und dass fermentierte Lebensmittel, insbesondere fermentierte Milchprodukte, gute Auswirkungen auf die Gesundheit haben. Daher können Probiotika als fermentierte Stämme Fermentationsleistung mit gesundheitlichen Auswirkungen verbinden. Joghurt hat sich zu einer Art gesunder Lebensmittel entwickelt, die bei den Verbrauchern bekannt und beliebt ist, was zur weiteren Förderung und Anwendung dieser Art von Produkten beitragen wird [5]. Um den Bedürfnissen der Verbraucher gerecht zu werden, sind in den letzten Jahren viele Arten und Geschmacksrichtungen von Joghurt entstanden. Beispielsweise ist probiotischer Joghurt mit Früchten bei Verbrauchern sehr beliebt, daher fügen die Menschen verschiedene Früchte hinzu, um gerührten Fruchtjoghurt herzustellen.[6] Um die Überlebensrate von Probiotika zu verbessern, den Geschmack von Joghurt zu bereichern und seine Wirksamkeit zu verbessern, haben Forscher auch untersucht und entdeckte Produkte wie „Yakult“, „Actimel“ und „Kefir“.
Neben Joghurt umfasst der Einsatz von Probiotika in Milchprodukten auch fermentierte Flüssigmilch, reine Milch (mit zugesetzten, aber nicht fermentierten Probiotika), Milchgetränke, Milchpulver, Käse, Säuglingsmilch und fast alle Milchprodukte.
1.2 Einsatz von Probiotika in funktionellen Lebensmitteln
Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards der Menschen ist die Frage, wie man Gesundheit und Wohlbefinden erreichen kann, immer mehr zu einem heißen Thema im täglichen Leben der Menschen geworden, und auch die Forschung zu Probiotika als funktionellen Lebensmitteln hat aufgrund ihrer einzigartigen Gesundheitsfunktionen immer mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Es ist nicht schwer, auf dem Markt verschiedene fermentierte Getränke zu finden, denen unterschiedliche Probiotika zur Förderung und Regulierung der menschlichen Gesundheit zugesetzt werden, wie z. B. verschiedene funktionelle fermentierte Obst- und Gemüsegetränke, Süßigkeitenprodukte, Eisdesserts usw. Nehmen wir als Beispiel Kombucha-Getränke . Da Kombucha-Getränke reich an Vitamin C, Vitamin B und anderen Nährstoffen sind und mehr als drei Arten mikrobieller Flora enthalten, die für den menschlichen Körper nützlich sind, können sie die physiologischen Funktionen des Menschen regulieren, den Stoffwechsel fördern, die Verdauung unterstützen und Arterienerkrankungen vorbeugen . Es hat sklerosehemmende, krebsbekämpfende und gesundheitserhaltende Eigenschaften. Es entwickelt sich weltweit zu einem beliebten gesundheitsfördernden Getränk [4]. Durch die Verwendung eines oder mehrerer probiotischer Stämme allein oder gemischt mit anderen Hefen, Essigsäurebakterien usw. zur Verbesserung des Geschmacks, der physikalischen Eigenschaften und der Produktionsleistung des Produkts wurde eine Reihe funktioneller Lebensmittelzusatzstoffe auf dem Markt entwickelt, wie z wie einige Produkte aromatisierte Milchsäurebakterien wie Lactobacillus bulgaricus und Streptococcus thermophilus (der charakteristische Geschmack ist hauptsächlich Acetaldehyd), Streptococcus Lactis Butanedion, Acetobacter Aceti, Leuconostoc Mesenteroides und Streptococcus Case (produzieren Oxalyl, Aromastoffe wie Milchsäure, Essigsäure, und Diacetyl), da sie dem Produkt Aroma verleihen, den Geschmack des Produkts verbessern und den Zusatz von Aromen und Gewürzen im Produkt reduzieren können, wodurch das Produkt natürlicher wird und von den Verbrauchern leichter akzeptiert wird [7].
1.3 Einsatz von Probiotika in Nahrungsergänzungsmitteln
Probiotika als Nahrungsergänzungsmittel werden in der Regel zu sogenannten probiotischen Präparaten verarbeitet, bei denen es sich um Pulver, Tabletten oder Kapseln mit lebenden Bakterien handelt, die nach geeigneten Methoden hergestellt werden [4]. Als Nahrungsmittel können sie die Darmmikroorganismen verbessern. Es handelt sich um ein ausgewogenes und wirksames aktives mikrobielles Präparat, das auf den Wirt einwirkt. Nach der Einnahme kann es den Darm regulieren und Magen-Darm-Erkrankungen vorbeugen und behandeln. Normalerweise entwickeln Forscher solche Nahrungsergänzungsmittel für eine bestimmte Personengruppe. Zu solchen Produkten für Kinder gehören beispielsweise „Mommy Love“, „French Biobiotics“, „Hanchen’s“ und „Only Youtuo“. Als probiotische Nahrungsergänzungsmittel können diese Nahrungsergänzungsmittel insbesondere bei kleinen Kindern Probleme wie Verstopfung oder Durchfall wirksam lindern die Antibiotika eingenommen haben. Die Anzahl der Bakterien im Darm nimmt ab. Tägliche Nahrungsergänzungsmittel, die Laktobazillen und Bifidobakterien enthalten, Joghurt oder andere probiotikahaltige Lebensmittel können die Wiederherstellung eines gesunden Magen-Darm-Systems beschleunigen [8].
Neben Produkten für Kinder gibt es auch Produkte auf dem Markt, die für Menschen mittleren und höheren Alters, Frauen, Büroangestellte und Menschen mit Diabetes geeignet sind. Sie alle zielen darauf ab, Darm-Probiotika zu ergänzen und dabei zu helfen, die Darmmikroökologie auszugleichen und aufrechtzuerhalten [8-9].
1.4 Anwendung von Probiotika in fermentierten Fleischprodukten
Derzeit konzentriert sich die Forschung zu fermentierten Fleischprodukten unter Verwendung von Probiotika im In- und Ausland hauptsächlich auf die Herstellung fermentierter Würste. Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erfolgte die Herstellung fermentierter Würste durch Zugabe eines kleinen Stücks des bereits fermentierten Produkts als Gärungsstarter oder durch Zugabe einiger Substanzen, die die Fermentation des Produkts fördern und in den Rohstoffen enthalten sind. Dieser natürliche Fermentationsprozess, der auf der Konkurrenz zwischen Milchsäurebakterien und verschiedenen Bakterien in der Mikroflora von rohem Fleisch beruht, weist jedoch viele unsichere Faktoren wie Unzuverlässigkeit und Unkontrollierbarkeit auf. Erst 1940 beschrieben Jensen und Psddock erstmals die Anwendung von Milchsäurebakterien in fermentierten Würsten und erhielten ein Patent. Dies war der Vorreiter bei der Verwendung rein kultivierter mikrobieller Starterkulturen zur Herstellung fermentierter Würste [10]. Im Jahr 1996 stellte Nurmi in seiner Forschung fest, dass eine Mischung aus Laktobazillen und Katalase-positiven Kokken bessere Produkte produzieren könnte als die Inokulation eines einzelnen Bakterienstamms allein. Seitdem haben sich die Forschung und Anwendung von fermentierten Fleischprodukten verschiedener Sorten rasant weiterentwickelt [11].
In den letzten Jahren werden bei der Fermentation von Fleischprodukten hauptsächlich Milchsäurebakterien als Probiotika eingesetzt. Die Fermentationsstoffe werden durch die Verbindung verschiedener Milchsäurebakterien und anderer Mikroorganismen wie Mikrokokken, Staphylokokken oder Hefen hergestellt. Diese Gärmittel werden bei der Gärung und Gärung von Fleischprodukten eingesetzt. Während des Reifungsprozesses spielt jedes seine einzigartige Rolle. Einerseits kann die von den inokulierten Mikroorganismen produzierte Protease das Protein im Fleisch in Peptide und Aminosäuren zerlegen, die für den menschlichen Körper leichter verdaulich und absorbierbar sind. Die produzierte Lipase kann Fett in kurze Ketten zerlegen. Die flüchtigen Fettsäuren und Ester verleihen dem Produkt ein einzigartiges Aroma; Andererseits kann die Beimpfung von Mikroorganismen das Wachstum verderbniserregender Mikroorganismen im Fleisch hemmen und die Haltbarkeit des Produkts verlängern. Daher kann die Fermentation von Fleischprodukten nicht nur deren Verdauungs- und Absorptionsrate sowie ihren Nährwert deutlich verbessern und dem Produkt einen einzigartigen Geschmack verleihen, sondern auch die Sicherheit und Haltbarkeit des Produkts erhöhen. Derzeit erfreut sich die Beliebtheit fermentierter Würste auf dem Markt immer größerer Beliebtheit. Es hat sich zur größten und repräsentativsten Art fermentierter Fleischprodukte entwickelt und ist eine wichtige Richtung für die Entwicklung von Fleischprodukten in der Zukunft.
2. Anwendung von Probiotika in der medizinischen Behandlung
In den letzten 30 Jahren wurden große Fortschritte in der Forschung zur Verbreitung, Ernährung, Klassifizierung und Eigenschaften von Probiotika erzielt. Probiotika spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Antitumor- und Immunfunktionen. Darüber hinaus haben mehrere randomisierte Metaanalysestudien und kontrollierte klinische Studien gezeigt, dass Probiotika auch bei der Behandlung vieler menschlicher Krankheiten eine vorteilhafte Rolle spielen können.
2.1 Physiologische Funktionen von Probiotika
2.1.1 Die Rolle von Probiotika bei der Verbesserung des Darmtrakts
Probiotika sind resistent gegen Magensäure und Darmverdauungssäfte und können lebend in den menschlichen Darm gelangen. Durch ihr Wachstum und verschiedene Stoffwechseleffekte fördern sie die Normalisierung der Darmbakteriengruppen, hemmen die Produktion von Fäulnisstoffen im Darm und erhalten eine normale Darmfunktion aufrecht. Probiotika und probiotikahaltiger Joghurt können zur Behandlung und Vorbeugung verschiedener Erkrankungen des Verdauungstrakts eingesetzt werden. Es hat therapeutische und präventive Wirkungen bei viraler und bakterieller akuter Enteritis und Ruhr bei Säuglingen und Kleinkindern, Enteritis und Ruhr, die durch den Einsatz von Antibiotika verursacht werden, Ruhr während der Reise und Verstopfung bei Menschen mittleren Alters und älteren Menschen.
Ein Forscher teilte 80 Fälle von Frühgeborenen nach dem Zufallsprinzip in zwei Gruppen ein, 40 Fälle erhielten nach künstlicher Ernährung orale Probiotika und die anderen 40 Fälle dienten als Kontrollgruppe und wurden gemäß Routinediagnose und -behandlung ohne Zusatz von Probiotika künstlich ernährt. Bei beiden Gruppen von Frühgeborenen wurden Gewichtszunahme und das Auftreten von Erbrechen, Magenverhaltung, Blähungen usw. beobachtet. Gastrin und Motilin wurden vor und jede Woche nach der Fütterung gemessen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Einnahme von Probiotika das Auftreten von Erbrechen, Magenverhaltung und Blähungen bei Frühgeborenen während der Fütterung reduzieren kann. Es kann die Gewichtszunahme und die Sekretion von Gastrin und Motilin nach dreiwöchiger Anwendung fördern und beeinflusst die Magen-Darm-Motilität von Frühgeborenen. Erheblicher Werbeeffekt [12].
2.1.2 Die blutdrucksenkende Wirkung von Probiotika
Einige Probiotika können Kasein gezielt abbauen und zwei Polypeptide (VPP und LPP) produzieren, die das Enzym (ACE) hemmen, das den Blutdruck ansteigen lässt. Der regelmäßige Verzehr von Joghurt, der diese beiden physiologisch aktiven Polypeptide enthält, kann Bluthochdruck vorbeugen. Valio, ein finnisches Unternehmen, bringt Evolus auf den europäischen Markt, das erste blutdrucksenkende probiotische Milchprodukt. Es handelt sich um ein Joghurtprodukt, das mit einem speziellen Stamm von Lactobacillus helveticus fermentiert wird. Nach strenger wissenschaftlicher Prozesskontrolle erhält es einen hohen Gehalt an blutdrucksenkenden Peptiden. , wodurch der Blutdruck gesenkt wird. Nach vielen Tierversuchen und klinischen Studien wurde festgestellt, dass die blutdrucksenkende Wirkung von Evolus deutlich besser ist als bei anderen Kontrollprodukten. Hypertoniker, die täglich eine angemessene Menge an Evolus-Produkten zu sich nehmen, werden nach 5 bis 7 Wochen eine deutliche Senkung des systolischen und diastolischen Blutdrucks feststellen.
2.1.3 Die Rolle von Probiotika bei der Verbesserung des Blutfettstoffwechsels
Probiotika können Cholesterin aus der Nahrung absorbieren und die Ausscheidung des Cholesterins aus der Nahrung aus dem Körper fördern. Probiotika können auch Gallensäuren im Darm absorbieren. Da die Bakterien Gallensäuren aus dem Körper ausscheiden, kann die Reduzierung der Darmgallensäuren die Umwandlung von Cholesterin in Gallensäuren in der Leber verstärken und letztendlich den Cholesteringehalt im Serum senken [13].
2.1.4 Die Rolle von Probiotika bei der Vorbeugung von Durchfall
Das Darmmikroökosystem ist das größte und wichtigste Mikroökosystem des Körpers. Im Darm gesunder Menschen leben 1014 Bakterien, wobei eine große Anzahl von Darmbakterien hauptsächlich im Dickdarm und im distalen Dünndarm lebt. Unter pathologischen Bedingungen wie einer Infektion, dem Einsatz von Antibiotika oder einer schwachen Immunität kann das normale mikroökologische System des Darms aus dem Gleichgewicht geraten, was sich klinisch als infektiöser Durchfall oder andere Krankheiten manifestieren kann. Obligat anaerobe Bakterien, hauptsächlich Bifidobacterium und Lactobacillus, verbinden sich mit spezifischen Rezeptoren auf der Oberfläche des Schleimhautepithels und bilden eine Bakterienfilmstruktur und eine biologische Barriere mit ziemlich gleichmäßiger Zusammensetzung, die eine Darmbesiedlung darstellt und durchdringenden Bakterien wirksam widerstehen kann. Invasion des Körpers [14].
2.1.5 Die Rolle von Probiotika bei der Förderung der Verdauung
Im Hinblick auf die menschliche Gesundheit und Ernährung können Probiotika eine Vielzahl von Vitaminen synthetisieren, die Aufnahme von Proteinen, Kalzium, Eisen, Vitamin D und anderen Substanzen durch den Körper fördern und die Funktion haben, die Verdauung zu unterstützen und den Appetit zu steigern. Milchsäurebakterien können Laktose in der Milch zu Milchsäure zersetzen, wodurch der Darm saurer wird und Fäulnisbakterien gehemmt werden, die in neutralen oder alkalischen Umgebungen wachsen und sich vermehren. Sie können auch Nährstoffe wie Folsäure und Vitamin E synthetisieren, die für den menschlichen Körper notwendig sind. Sie sind selbst reich an Proteinen und Vitamin A und sind für ältere und gebrechliche Menschen sehr wohltuend.
2.2 Behandlung von Krankheiten mit Probiotika
2.2.1 Antibiotika-induzierter Durchfall
Antibiotika hemmen nicht nur das Wachstum pathogener Bakterien, sondern auch das Wachstum nicht pathogener Bakterien. Das Ungleichgewicht der normalen Flora des menschlichen Körpers kann Appetitlosigkeit, Übelkeit und Erbrechen, Schwindel usw. verursachen und in schweren Fällen zu einer anderen Infektionskrankheit führen. Aktives Bifidobacterium longum kann das Ungleichgewicht der Magen-Darm-Flora ausgleichen.
2.2.2 Behandlung der Leberzirrhose
Die Bakterienstämme im menschlichen Darm lassen sich in zwei Kategorien einteilen: nützliche Bakterien und schädliche Bakterien. Zu den ersteren gehören Bibakterien, Laktobazillen usw. und zu den letzteren zählen Fäulnisbakterien usw. In einem normalen Körper halten die beiden ein Gleichgewicht aufrecht und erhalten die normalen physiologischen Funktionen des Darms aufrecht. Probiotika können die Darmflora deutlich regulieren. Sie können nicht nur Ammoniak produzierende Bakterien hemmen, um Ammoniak zu reduzieren, sondern auch die Translokation von Bakterien verhindern, Ammoniak im Blut wirksam reduzieren und die Symptome von Patienten mit Leberzirrhose verbessern. Die Forscher verabreichten 38 Patienten in der Behandlungsgruppe dreimal täglich oral zwei Päckchen lebendes Antibiotika-Pulver aus Clostridium butyricum und Bifidobacterium. Die 30 Patienten der Kontrollgruppe erhielten routinemäßig Leberschutz und Antifibrose. Während des Beobachtungszeitraums erhielten die Patienten beider Gruppen keine spezielle diätetische Intervention. Der Ammoniakspiegel im Blut und der digitale Konnektivitätstest (NCT) wurden nach einem Monat der Behandlung gemessen. Ergebnisse: Der Blutammoniakspiegel in der Behandlungsgruppe war nach der Behandlung deutlich reduziert, mit einem signifikanten Unterschied. Auch NCT kann den Zustand deutlich verbessern, wobei zwischen den beiden Patientengruppen ein deutlicher Unterschied besteht. Die Ergebnisse zeigen, dass probiotische Präparate wirksam, praktisch und sicher bei der Behandlung von Leberzirrhose und Hyperammonämie sind [15].
2.2.3 Behandlung von Colitis ulcerosa
Colitis ulcerosa (UC) ist eine gut begrenzte entzündliche Reaktion, die auf die Schleimhaut oder Submukosa des Dickdarms und des Mastdarms beschränkt ist. Klinische Studien haben ergeben, dass Patienten mit Colitis ulcerosa an Dysbiose leiden und die Darmflora eine wichtige Rolle bei der Pathogenese spielt. Maßnahmen zur Regulierung des Ungleichgewichts der Darmflora sind neue Strategien zur Behandlung von UC.
He Jinsong [16] et al. teilten 72 Patienten mit Colitis ulcerosa nach dem Zufallsprinzip in eine Studiengruppe mit 45 Fällen und eine Kontrollgruppe mit 27 Fällen ein. Die Forschungsgruppe erhielt 52-Aminosalicylsäure + Probiotika und die Kontrollgruppe erhielt 52-Aminosalicylsäure. Die Wirksamkeit und Endotoxinspiegel vor und nach der Behandlung wurden zwischen den beiden Gruppen verglichen. Ergebnisse: Die Endotoxinwerte sanken in beiden Gruppen deutlich. Die Gesamtwirksamkeitsrate der Forschungsgruppe war um 93,3 % höher als die der Kontrollgruppe, die bei 74,1 % lag. Der Unterschied zwischen den beiden Gruppen war statistisch signifikant (P<0.05). It shows that probiotics can effectively treat ulcerative colitis and reduce endotoxin levels in patients.
2.2.4 Behandlung von Verstopfung
Die sauren Substanzen wie Milchsäure und Essigsäure, die von Probiotika unter der kombinierten Wirkung des Darmmilieus produziert werden, können den Darm dazu anregen, eine große Menge Darmsaft abzusondern, den Kot weicher zu machen und die Kotausscheidung zu erleichtern [17]. Verschiedene probiotische Präparate werden in großem Umfang eingesetzt, um den Gesundheitszustand des menschlichen Körpers anzupassen und zu verbessern. Ihre präventive und gesundheitsfördernde Wirkung zeigt sich jedoch häufig erst nach längerfristiger Anwendung. Im Jahr 2007 startete mein Land offiziell ein öffentliches Projekt zur Verbesserung der Ernährung, um den Lebensmitteln Oligosaccharide, ein Präbiotikum, hinzuzufügen, und befürwortete die Verwendung probiotischer Präparate, die sich nicht nur positiv auf die Ernährungsgesundheit des gesamten Körpers auswirken, sondern auch Verstopfung vorbeugen und behandeln.