پست بیوتیک‌ها، پروبیوتیک‌ها و پری بیوتیک‌ها چه هستند و تفاوت آن‌ها چیست؟

امروزه در بسیاری از کشورها، نقش غذا در سلامت و تغذیه انسان از اهمیت زیادی برخوردار است. به طوری که بیشتر اهمیت مواد غذایی به جای نقش اولیه غذا به عنوان منبع انرژی و رشد به نقش بیولوژیکی غذا روی سلامتی انسان تغییر یافته و بازار تولید و مصرف مواد غذایی بیشتر به سوی تولید غذاهای فراسودمند رفته است.

در بین غذاهای فراسودمند، غذاهای حاوی میکروارگانیسم­های پروبیوتیک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار هستند. روده انسان منزل میلیون‌ها باکتری است، که به عنوان میکروبیوم یا میکروبیوتا شناخته می‌شود. پری بیوتیک‌ها، پروبیوتیک‌ها و پست بیوتیک‌ها همگی به حفظ تعادل میکروبیوم کمک می‌کنند.

پری بیوتیک‌ها چه هستند؟

کربوهیدارت‌هایی غیر قابل گوارش توسط بدن انسان هستند. هدف آن­ها تامین انرژی پروبیوتیک‌ها از طریق ایفای نقش به عنوان یک منبع غذایی است.

پروبیوتیک‌ها چه هستند؟

باکتری‌های مفیدی هستند که به حفظ سلامت دستگاه گوارش از طریق کنترل رشد باکتری‌های مضر کمک می‌کنند و طی یک فرآیند تخمیر از پری بیوتیک‌ها تغذیه می‌کنند که پست بیوتیک‌ها محصول جانبی این کار هستند.

پست بیوتیک­‌ها چه هستند؟

پست بیوتیک‌ها را می­توان به عنوان راهبردی نوین در طیف وسیعی از محصولات غذایی جهت به تأخیر انداختن فساد، افزایش ماندگاری و توسعه غذاهای فراسودمند به کار گرفت.

کلمات کلیدی: پروبیوتیک، پری بیوتیک، سین بیوتیک، پست بیوتیک.

مقدمه

رژیم غذایی نقش مهمی در سلامت انسان دارد. امروزه همگام با افزایش آگاهی و مقبولیت، مصرف غذاهای فراسودمند در جهان به ویژه اروپا، آمریکا و ژاپن رواج چشمگیری داشته است.

در بحث مواد غذایی فراسودمند تعریف مناسبی که مورد قبول جامعه علمی بوده و در منابع معتبر آن ها به کار می­گیرند را می­توان به این صورت ذکر کرد:

«ماده غذایی فراسودمند، ماده غذایی است که می­تواند قسمتی از رژیم غذایی روزانه را تشکیل دهد به طوری که در ماتریکس خود به شکل طبیعی یا سنتتیک دربردارنده طیف متنوعی از ترکیبات زیست فعال بوده و مصرف منظم آن در دوره مشخص با ایجاد اثرات سلامت بخش معینی در مصرف کننده همراه است» (Ghanbari et al, ۲۰۱۶).

عوامل مختلفی مانند اهمیت امر پیشگیری بر درمان، هزینه‌های درمانی بالا، تمایل مصرف کننده­‌ها به مصرف مواد غذایی متنوع با خواص سلامت­‌بخشی و در نهایت بهبود کیفیت زندگی از جمله دلایل مهم تقاضای روبه رشد غذاهای فراسودمند می‌­باشد. در اروپا فرآورده­‌های غذایی پروبیوتیکی و پری بیوتیکی ۶۳ درصد از بازار غذاهای فراسودمند را به خود اختصاص داده است، این در حالی است که در آمریکا این درصد اندکی کمتر است. در ژاپن ۲۷۰ نوع فرآورده غذایی فراسودمند پروبیوتیکی و پری بیوتیکی فرموله و تولید می­شود که بیش از ۴۶ مورد آن مربوط به ترکیبات پروتئینی و پپتیدی هستند (Homayouni Rad et al,۲۰۲۰).

پروبیوتیک‌ها در دستگاه گوارش انسان

دستگاه گوارش انسان دارای یک فلور میکروبی وسیع است (حدود ۱۰۰ تریلیون باکتری) که بیشتر این باکتری­ها به عنوان باکتری­های مفید شناخته می­شوند که نقش مهمی در یکپارچگی و عملکرد دستگاه گوارش ایفا می­کند (Dore et al, ۲۰۱۵). یک پروبیوتیک مکمل غذای میکروبی است که باعث بهبود تعادل میکروبی روده می­شود. از مزایای پروبیوتیک­ها شامل مهار باکتری­های پاتوژن، کاهش سطح کلسترول سرم خون، کاهش در بروز یبوست، اسهال و سرطان روده، بهبود تحمل لاکتوز، جذب کلسیم، سنتز ویتامین و تحریک سیستم ایمنی بدن را می­توان نام برد. دو گونه مهمی که به صورت گسترده در انواع محصولات پروبیوتیک استفاده می­گردد شامل لاکتوباسیلوس­ها و بیفیدیوباکتریوم­ها هستند (Di Criscio et al, ۲۰۱۵).

ارتباط بین پریبیوتیک‌ها، پروبیوتیک‌ها و پست بیوتیک‌ها

همان گونه که پیش‌تر اشاره شد، روده انسان منزل میلیون ها باکتری است، که به عنوان میکروبیوم یا میکروبیوتا شناخته می شود. پری بیوتیک ها، پروبیوتیک ها و پست بیوتیک ها همگی به حفظ تعادل میکروبیوم کمک می‌کنند.

پروبیوتیک‌ها چه هستند؟

پروبیوتیك­ها، میكروارگانیسم­های زنده و مشخصی هستند كه درصورت مصرف در انسان یـا حیـوان، بـا اثـر بـر روی فلورمیكروبی بدن باعث اعمـال اثـرات مفیـد بـر سـلامتی میزبان می شوند. اكثـر پروبیوتیـك­هـا متعلـق بـه گـروه بزرگی از باكتری­های اصـلی فلـور میكروبـی روده انسـان بوده و در آنجا زندگی همسفرگی بی ضرری دارنـد (Stanton et al, ۲۰۰۱).

پری بیوتیک‌ها چه هستند؟

پری بیوتیك‌ها غذای پروبیوتیك‌ها هستند. مصرف مداوم این تركیبات می‌تواند به رشد باكتری‌های سودمند دستگاه گوارش یا پروبیوتیك‌ها كمك شایانی كند (Xavier-Santos et al, ۲۰۲۰). افزایش قابلیت زیستی، تحریک رشد و فعالیت پروبیوتیک­ها، بهبود احساس دهانی، افزایش تولید اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و بهبود بافت از نتایج مثبت استفاده از پری بیوتیک­‌ها در محصولات غذایی است (Guimarães et al, ۲۰۲۰).

سین بیوتیک چیست؟

به محصولاتی كه هم شامل پروبیوتیك‌ها (باكتری‌های سودمند) و هم شامل پری بیوتیك‌ها (غذای پروبیوتیك‌ها) باشد، سین بیوتیك گفته می‌شود. این دو در کنار هم دارای اثرات سینرژیستیک بسیار قوی هستند.

پست بیوتیک­‌ها چه هستند؟

پست بیوتیک‌ها ترکیباتی هستند که طی فرآیند تخمیر باکتری‌های پروبیوتیک تولید می‌شوند. هنگامی که پروبیوتیک‌ها با انواع خاصی از مولکول‌های فیبر تغذیه می‌شوند، مواد زائدی را بر جای می‌گذارند که به طور کلی پست بیوتیک­‌ها نامیده می‌­شوند.

مؤثرترین و کاربردی­ترین آن‌­ها استفاده از فرم غیرزنده باکتری‌­ها (پست بیوتیک‌­ها) به عنوان جایگزین پروبیوتیک‌­ها است. در سال­‌های اخیر در گزارش‌ها علمی از واژه‌­هایی مانند بیوژنیک، سوپرناتانت، ابیوتیک، متابیوتیک، سودوپروبیوتیک، گوست پروبیوتیک و پست بیوتیک برای توصیف سلول‌­های غیرزنده و متابولیت آن‌­ها استفاده کرده­‌اند که از بین آن‌­ها، واژه پست بیوتیک در مجامع علمی بیشتر مورد توجه قرار گرفته است (de Almada et al, ۲۰۱۶).

پست بیوتیک­‌ها شامل سه قسمت عمده سلول­‌های میکروبی غیرفعال شده (پیکره سلول)، فراکسیون‌­های سلول (اسید تیکوئیک، موروپپتیدهای مشتق شده از پپتیدوگلیکان پروتئین‌­های سطح سلول، اندو و اگزوپلی­ساکارید) و همچنین متابولیت­‌های سلول (اسیدهای چرب کوتاه زنجیر، آنزیم­‌ها، باکتریوسین‌­ها و اسیدهای آلی) هستند که در زمان زنده بودن سلول­‌های میکروبی ترشح شده یا پس از تجزیه شدن آن­‌ها در محیط روده میزبان آزاد می‌­شوند و چنانچه در مقدار کافی دریافت شوند، اثرات سلامت بخش از خود در میزبان بر جای می­‌گذارند (Chuah et al, ۲۰۱۹).

مطالعات در زمینه پست بیوتیک‌­ها پایداری این ترکیبات را در حین فرآیند تولید، شرایط انبارداری) ماندگاری بیش از ۵ سال در غذاها و نوشیدنی‌­ها) و دستگاه گوارش میزبان نشان می‌­دهند. درنتیجه با توجه به ویژگی‌­های مطلوب پست بیوتیک­‌ها از جمله غیرسمی بودن این ترکیبات، هضم و جذب مناسب، ماندگاری بالا، سهولت در استانداردسازی و حمل و نقل، می‌­توانند در قالب انواع مختلفی از سیستم­‌های تحویل از جمله غذاهای فراسودمند (طیف متنوعی از غذاهای فراسودمند تخمیری و غیر تخمیری) جهت افزایش مدت زمان نگهداری مواد غذایی و ارزش تغذیه‌­ای آن، ارتقا وضعیت سلامت میزبان و پیشگیری از برخی بیماری‌­ها به کار گرفته شوند (Aguilar-Toalá et al, ۲۰۱۸).

لزوم تمرکز سرمایه گذاری بر پست بیوتیک­‌ها و پری بیوتیک­‌ها

طی چند دهه اخیر توجه زیادی به ترکیبات زیست فعالی مانند پروبیوتیک‌­ها، پری بیوتیک‌­ها و پست بیوتیک­‌ها شده است. این ترکیبات ارتباط نزدیکی با میکروبیوتای مفید روده و ارتقای وضعیت سلامتی میزبان دارند. پری بیوتیک‌­ها اجزای غذایی غیرقابل هضمی هستند که از طریق تحریک فعالیت و رشد انتخابی میکروبیوتای مفید دستگاه گوارش، موجب بهبود سلامت مصرف کنندگان می‌­شوند (Hajipour & Homayouni-Rad, ۲۰۱۸).

همزمان با مصرف محصولات پست بیوتیکی، این ترکیبات با سلول­‌های یوکاریوتیک میزبان وارد تعامل می‌­شوند و با تعدیل عملکرد سیستم ایمنی و فعال­سازی مسیرهای سیگنالینگ مربوطه موجب برقراری هموئستازیس دستگاه گوارشی می‌­شوند و در نهایت با فراهم ساختن بستر مور دنیاز، شرایط را برای رشد سلول­‌های پروبیوتیک محیا می‌­کنند.

همچنین باید در نظر گرفت که پری بیوتیک­‌ها منابعی ارزان‌تر بوده و همراه با پست بیوتیک­‌ها در مقایسه با پروبیوتیک‌­ها نسبت به شرایط مراحل فرآوری، عوامل محیطی و شرایط دستگاه گوارشی از حساسیت کمتری برخوردار هستند که این مسئله بر صرفه اقتصادی آن‌­ها می‌­افزاید (Piqué et al, ۲۰۱۹).

نتیجه گیری

امروزه با پیشرفت روز افزون جهان و آگاهی بیشتر مردم اکثر تولیدات موادغذایی به سمت و سویی می­رود که علاوه بر ارزش تغذیه­‌ای در سلامت شخص نیز نقش داشته باشد. غذاهای فراسودمند از جمله پیشرفت­‌های اخیر جامعه بشری است که در سلامت انسان نقش به خصوصی را دارند.

در این میان غذاهایی که با افزودن پروبیوتیک به عنوان غذای فراسودمند شناخته می‌­شوند در درمان و جلوگیری از بسیاری بیماری‌­ها نقش دارند. پست بیوتیک­‌ها نیز عملکردی مانند ترکیبات پری بیوتیک داشته و به جای افزودن گونه‌­های جدید به میکروبیوتای روده، پروبیوتیک‌­های موجود در دستگاه گوارش هر فرد را توسعه می‌­دهند و این بیانگر نقش حمایتی پست­بیوتیک­‌ها در رشد میکروبیوتای مفید (پروبیوتیک‌­ها) و برقراری شرایط یوبیوزیس و حفظ هومئوستازیس میزبان هستند.

منابع

1. Ghanbari, M., Saeedi, M., & Mortazavian, A. M. (۲۰۱۶). Nutraceuticals and Functional Foods production. Clinical Excellence, ۵(۱), ۱-۱۵.
2. Homayouni Rad, A., Samadi Kafil, H., Fathi Zavoshti, H., Shahbazi, N., & Abbasi, A. (۲۰۲۰). Therapeutically Effects of Functional Postbiotic Foods. Clinical Excellence, ۱۰(۲), ۳۳-۵۲.
3. Dore, M. P., Goni, E., & Di Mario, F. (۲۰۱۵). Is there a role for probiotics in Helicobacter pylori therapy?. Gastroenterology Clinics, ۴۴(۳), ۵۶۵-۵۷۵.
4. Di Criscio, T., Fratianni, A., Mignogna, R., Cinquanta, L., Coppola, R., Sorrentino, E., & Panfili, G. (۲۰۱۰). Production of functional probiotic, prebiotic, and synbiotic ice creams. Journal of dairy science, ۹۳(۱۰), ۴۵۵۵-۴۵۶۴.
5. Xavier-Santos, D., Bedani, R., Lima, E. D., & Saad, S. M. I. (۲۰۲۰). Impact of probiotics and prebiotics targeting metabolic syndrome. Journal of Functional Foods, ۶۴, ۱۰۳۶۶۶.
6. Guimarães, J. T., Balthazar, C. F., Silva, R., Rocha, R. S., Graça, J. S., Esmerino, E. A., … & Cruz, A. G. (۲۰۲۰). Impact of probiotics and prebiotics on food texture. Current Opinion in Food Science, ۳۳, ۳۸-۴۴.
7. Stanton, C., Gardiner, G., Meehan, H., Collins, K., Fitzgerald, G., Lynch, P. B., & Ross, R. P. (۲۰۰۱). Market potential for probiotics. The American journal of clinical nutrition, ۷۳(۲), ۴۷۶s-۴۸۳s.
8. de Almada, C. N., Almada, C. N., Martinez, R. C., & Sant’Ana, A. S. (۲۰۱۶). Paraprobiotics: evidences on their ability to modify biological responses, inactivation methods and perspectives on their application in foods. Trends in food science & technology, ۵۸, ۹۶-۱۱۴.
9. Chuah, L. O., Foo, H. L., Loh, T. C., Alitheen, N. B. M., Yeap, S. K., Mutalib, N. E. A., … & Yusoff, K. (۲۰۱۹). Postbiotic metabolites produced by Lactobacillus plantarum strains exert selective cytotoxicity effects on cancer cells. BMC complementary and alternative medicine, ۱۹(۱), ۱۱۴.
10. Aguilar-Toalá, J. E., Garcia-Varela, R., Garcia, H. S., Mata-Haro, V., González-Córdova, A. F., Vallejo-Cordoba, B., & Hernández-Mendoza, A. (۲۰۱۸). Postbiotics: An evolving term within the functional foods field. Trends in Food Science & Technology, ۷۵, ۱۰۵-۱۱۴.
11. Hajipour, N., & Homayouni-Rad, A. (۲۰۱۸). Response to the paper” The effect of prebiotics on the viability of encapsulated probiotic bacteria”. LWT-Food Science and Technology, ۹۰, ۶۰۶-۶۰۶.
12. Piqué, N., Berlanga, M., & Miñana-Galbis, D. (۲۰۱۹). Health benefits of heat-killed (Tyndallized) probiotics: An overview. International journal of molecular sciences, ۲۰(۱۰), ۲۵۳۴.