Функциональное питание с «дружественными бактериями»
Безалкогольные напитки с витаминами А, С и Е или маргарин с растительными стеролами являются примерами новых пищевых продуктов, которые в последние годы предлагаются все чаще. Их часто объединяют под модным термином «функциональное питание». Их всех объединяет идея предоставления продовольствию, так сказать, дополнительных преимуществ. Говорят, что добавляя определенные питательные вещества или ингредиенты, продукты при употреблении оказывают особый укрепляющий здоровье эффект.
К функциональному питанию относятся также так называемые пробиотические продукты, например, кисломолочные продукты или некоторые виды салями, содержащие живые микроорганизмы. В основном это молочнокислые бактерии, которые в активной форме попадают в организм с пищей и, как говорят, оказывают положительное воздействие на здоровье пищеварительного тракта.
Улучшение пробиотических свойств таких продуктов было целью исследовательского проекта PROTECH, финансируемого Комиссией ЕС. Ученые из университетов и научно-исследовательских институтов пищевой промышленности восьми европейских стран работали вместе над исследованием влияния производства, переработки и хранения пробиотических продуктов на пробиотический эффект в пищеварительном тракте и на стабильность пробиотических свойств. В рамках нескольких подпроектов были отобраны штаммы подходящих молочнокислых бактерий и исследованы на предмет их пригодности для ферментации, сушки и использования в пищу.
Кроме того, было исследовано, как можно, насколько это возможно, избежать инактивации микроорганизмов во время обработки и последующего прохождения через чрезвычайно кислый желудок, чтобы бактерии развивали свой пробиотический эффект в кишечнике по желанию.
Производство пробиотических пищевых продуктов можно было бы упростить, если бы необходимые для этого пробиотические бактерии были доступны в виде сухого препарата в виде порошка с определенной высокой плотностью клеток. Поэтому в Институте пищевых технологий и пищевой химии Берлинского технического университета профессор Дитрих Кнорр и его коллега Эдвин Ананта в рамках одного из подпроектов исследовали, как можно максимально бережно высушить культуры пробиотических молочнокислых бактерий, используя недорогие и быстрый процесс распылительной сушки. При распылительной сушке жидкие продукты распыляются на мелкие капли наверху сушильной башни, которые во время свободного падения высушиваются потоком горячего воздуха в башне.
Поскольку бактериальные клетки относительно чувствительны к теплу, ученые ТУ постарались варьировать технологические параметры процесса так, чтобы выживало как можно больше бактериальных клеток и в то же время достигалось хороший результат сушки. Было обнаружено, что температура сушки 80 °C является приемлемым компромиссом, что приводит к остаточному содержанию влаги в порошковом препарате в размере четырех процентов. Эдвин Ананта смог более подробно охарактеризовать повреждение отдельных бактериальных клеток, вызванное сухим процессом, с помощью функциональных красителей в проточном цитометре. С помощью этого метода можно определить местоположение и степень повреждения клеток. Более высокие температуры во время сушки вызывали большее повреждение клеточной мембраны. Это, по-видимому, и является причиной наблюдаемой инактивации бактериальных клеток. В дальнейшей серии экспериментов ученые ТУ проверили, как можно повысить их термостабильность в процессе сушки путем предварительной обработки бактериальных культур.
Многообещающий подход заключался в том, чтобы подвергнуть бактериальные клетки стрессу окружающей среды посредством высокого гидростатического давления перед сушкой. Это запускает в клетках синтез так называемых шоковых белков, которые участвуют в восстановлении повреждений клеток. Предварительная обработка бактериальных клеток при 37°С и давлении 100 МПа (что эквивалентно примерно 1000 атмосферам) впоследствии привела к более высокой выживаемости при 60°С. Исследование окрашенных бактериальных клеток в проточном цитометре подтвердило, что в клетках, предварительно обработанных давлением, было меньше повреждений мембран, и что это приводило к временной тепловой защите. Защитный эффект давления достигается, по-видимому, за счет синтеза белка бактериального шока.
- Функциональные продукты: «функциональные» продукты, модифицированные путем добавления определенных питательных веществ для обеспечения дополнительной пользы для здоровья (например, пробиотический йогурт, хлеб с жирными кислотами омега-3)
- пробиотики: Продукты с живыми микроорганизмами (например, молочнокислые бактерии в йогурте или кефире), которые, как считается, оказывают положительное влияние на кишечную флору и здоровье.
- Пребиотики: Продукты, в которые добавлена клетчатка, например, определенная фруктоза, которая способствует росту бактерий в кишечнике и, таким образом, поддерживает пищеварение.
Источник: Берлин [TU]
