Свойства кефира: польза и вред для организма мужчин, женщин, детей

Введение

Ферментированные молочные продукты уже давно ассоциируются со способностью приносить пользу для здоровья тем, кто их регулярно употребляет, при этом Элли Мечников первой предположила, что их влияние на бактериальную микробиоту в кишечнике способствует здоровью и долгой жизни (Мечников, 1908). Действительно, многие продукты, содержащие пробиотики, поступают в виде кисломолочных продуктов, таких как йогурт, кумис и кефир, многие из которых потреблялись в течение 100 лет (Tamime, 2002; Parvez et al., 2006). Пробиотики — это живые микроорганизмы, которые при введении в адекватных количествах приносят пользу здоровью хозяина (Hill et al., 2014). Как и в случае с ферментированными молочными продуктами, упомянутыми выше, пробиотики потребляются с продуктами, содержащими эти организмы в достаточно больших количествах, чтобы безопасно проходить в желудочно-кишечный тракт, но также могут поступать в виде добавок, состоящих из живых организмов, таких как таблетки.

Несмотря на то, что кефир не так широко популярен, как другие кисломолочные продукты, такие как йогурт и сыр, его употребляли и ассоциировали с пользой для здоровья на протяжении 100 лет; первоначально общинами в горах Кавказа.Сам напиток обычно имеет слегка вязкую консистенцию с кисловатым привкусом, низким содержанием алкоголя и, в некоторых случаях, легкой карбонизацией. Кефир традиционно готовят из коровьего молока, но его можно приготовить и из других источников, таких как козье, овечье, буйволиное или соевое молоко (Ismail et al., 1983; Motaghi et al., 1997; Wszolek et al., 2001; Лю и др., 2006а). Одной из особенностей, которые отличают кефир от многих других ферментированных молочных продуктов, является требование присутствия зерна кефира при брожении, а также наличие и важность большого количества дрожжей (Tamime, 2002; Tamang et al., 2016). Вышеупомянутые кефирные зерна представляют собой белковые и полисахаридные матрицы микробного происхождения, которые содержат сообщество видов бактерий и грибов, которые необходимы для ферментации кефира (Garrote et al., 2001; Marsh et al., 2013). Традиционно ферментация инициировалась добавлением кефирных зерен, которые первоначально образовывались во время ферментации молока, в неферментированное молоко в мешках из овечьей или козьей шкуры (Motaghi et al., 1997). В коммерческом промышленном производстве зерна кефира редко используются для ферментации, а используются заквасочные культуры микробов, выделенных из кефира или кефирных зерен, для получения более однородных продуктов (Assadi et al., 2000). Хотя этот промышленно производимый кефир сам по себе может быть полезен для здоровья, исследования, посвященные такой пользе, либо не проводились, либо не публикуются. Таким образом, любой кефир, упомянутый в этом обзоре, был произведен традиционным способом с использованием зерен кефира или ферментированного молока в качестве инокулята. В дополнение к микробной популяции, присутствующей в кефире, эти напитки обычно также содержат большое количество продуктов ферментации, таких как органические кислоты и несколько летучих ароматических соединений, включая этанол, ацетальдегид и диацетил (Güzel-Seydim et al., 2000). В процессе ферментации образуется уникальный для кефира экзополисахарид — кефиран. Кефиран составляет большую часть самого кефирного зерна, а также растворен в жидкой фазе, где он способствует реологии и текстуре готового продукта (La Rivière et al., 1967; Frengova et al., 2002; Rimada и Авраам, 2006).

В этом обзоре мы обсудим многие эффекты кефира, способствующие укреплению здоровья, включая подавление и профилактику опухолей, желудочно-кишечный иммунитет и аллергию, заживление ран, усвоение холестерина и ингибирование АПФ, его антимикробные свойства и способность кефира изменять состав и активность микробиоты кишечника (рис. 1).

РИСУНОК 1. Основные преимущества для здоровья, связанные с кефиром и фракциями или частями кефира, отвечающими за эти преимущества.

Бактериальные и грибковые популяции кефира

Бактериальные популяции

С момента первого использования, 100 лет назад, распространение кефира осуществлялось путем переноса зерен кефира из одной партии в свежее молоко и инкубации при температуре окружающей среды. В течение этого периода микробный компонент кефирных зерен имел существенные возможности для развития и расхождения, что приводило к добавлению или потере бактерий и дрожжей, а также к добавлению и потере генов.Бактериальные роды, наиболее часто встречающиеся в кефире с использованием методов, зависящих от культуры, — это Lactobacillus , Lactococcus , Streptococcus и Leuconostoc (Simova et al., 2002; Witthuhn et al., 2004; Chen et al., 2008). ). Эти роды, как правило, преобладают в популяции, присутствующей как в кефирном зерне, так и в молоке: Lactococcus lactis subsp. lactis , Streptococcus thermophilus , Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus , Lactobacillus helveticus , Lactobacillus casei subsp. pseudoplantarum , Lactobacillus kefiri , Lactobacillus kefir и Lactobacillus brevis , составляющие от 37 до 90% всего присутствующего микробного сообщества (Simova et al., 2002; Witthuhn et al., 2004; Witthuhn et al., 2004; ., 2010). Хотя эти виды обычно составляют большую часть микробной популяции, присутствующей в зернах кефира, в некоторых зернах преобладают виды дрожжей или другие виды бактерий, такие как Leuconostoc mesenteroides (Witthuhn et al., 2004). Пропорции видов также могут различаться между зерном и молоком (рис. 2). Например, L. lactis subsp. Уровни lactis и S. thermophilus обычно намного выше в ферментированном кефире, чем в зернах кефира. Уровни этих видов еще больше увеличиваются в кефире, приготовленном из кефира в качестве инокулята. Действительно, общее наблюдаемое увеличение в некоторых случаях достигало 30% (Simova et al., 2002). Причина этого увеличения во время ферментации в молоке может быть связана с повышением температуры, создаваемой активным брожением, или просто из-за того, где эти бактерии находятся в кефирном зерне, поскольку такие организмы, как Lactobacillus , могут иметь тенденцию располагаться глубже в кефирном зерне. зерна кефира, из-за чего им будет труднее попасть в молоко.

РИСУНОК 2. Представление изменений бактериальной популяции от кефирного зерна (A) до ферментированного молока (B) и изменений грибковой популяции от кефирного зерна (A) до ферментированного молока (B) . Рисунок создан с использованием данных Marsh et al. (2013).

В соответствии с большинством исследований базовых культур, исследование микробного состава различных зерен кефира с использованием методов, не зависящих от культивирования, показало, что в общей бактериальной популяции по большей части преобладали Firmicutes и Proteobacteria, а кефирное молоко содержало гораздо более высокий уровень представителей семейства Streptococcaceae , чем любого другого семейства (Dobson et al., 2011; Марш и др., 2013). На основе высокопроизводительного секвенирования генов 16S, присутствующих в зернах кефира и молоке, было установлено, что зерна кефира обычно имеют 1 ( Lactobacillus ) или 2 ( Lactobacillus и Acetobacter ) доминирующих бактериальных родов (Marsh et al., 2013; Налбантоглу и др., 2014; Гарофало и др., 2015; Корсак и др., 2015). Наиболее распространенными видами Lactobacillus были L. kefiranofaciens , L. kefiri и L.parakefiri (Dobson et al., 2011; Leite et al., 2012; Hamet et al., 2013; Vardjan et al., 2013; Nalbantoglu et al., 2014; Garofalo et al., 2015; Korsak et al., 2015). В этих зернах присутствует много других родов; однако обычно они составляют менее 10% сообщества (Leite et al., 2012; Marsh et al., 2013; Nalbantoglu et al., 2014; Garofalo et al., 2015). Когда было исследовано молоко, ферментированное этими же зернами, относительная численность представленных родов варьировалась намного больше, чем в зерне, причем наиболее распространенными были Leuconostoc , Lactococcus , Lactobacillus и Acetobacter (Marsh et al. ., 2013; Корсак и др., 2015). Как указывалось ранее, бактерии, обнаруженные в кефирном зерне в меньшем количестве, могут стать доминирующими, поскольку такие виды, как Lactococcus , минимально представлены в кефирном зерне, но регулярно становятся наиболее многочисленным родом, присутствующим в кефирном молоке (Dobson et al. , 2011; Marsh et al., 2013). Это наблюдение согласуется с прошлой работой, основанной на культивировании, где было обнаружено, что Lactococcus увеличивается в процессе ферментации (Simova et al., 2002).На уровне видов высокопроизводительный анализ 16S показал, что количество OTU варьируется от 24 до 56 в кефирном зерне и от 22 до 61 в кефирном молоке, то есть намного выше, чем то, что наблюдалось с использованием методов, зависящих от культуры (Marsh et al. , 2013). Эти результаты подчеркивают необходимость будущих исследований для изучения кефирного зерна и ферментированного молока, а не предыдущей тенденции сосредоточиться исключительно на популяции зерна.

Что касается немолочнокислых бактерий (LAB), которые были связаны с кефиром, следует отметить, что независимые от культивирования методы выявили Acetobacter как один из доминирующих родов, присутствующих в зернах.Это представляет интерес, поскольку Acetobacter обычно не выделяется из кефира с помощью методов, зависящих от культуры , и, действительно, был описан как несущественный загрязнитель кефира (Angulo et al., 1993; Pintado et al., 1996; Rea et al., 1996; Witthuhn et al., 2004). Несмотря на то, что в некоторых исследованиях были обнаружены бактерии уксусной кислоты в больших количествах в кефирных зернах (Rea et al., 1996), многие полагаются на среду изоляции, которая не является оптимальной для роста бактерий уксусной кислоты без дальнейших испытаний, чтобы собрать точные данные. идентификация (Witthuhn et al., 2005). Виды Bifidobacterium также были идентифицированы в ходе исследований, не зависящих от культур, однако Bifidobacterium не был обнаружен ни в каких исследованиях микробиоты кефира на основе культур (Dobson et al., 2011; Taş et al., 2012; Marsh et al. , 2013). Таблица 1 содержит полный список видов бактерий, обнаруженных как в исследованиях, зависящих от культуры, так и в независимых исследованиях, а на рисунке 3 представлена ​​разбивка распределения видов, обнаруженных в этих исследованиях.

ТАБЛИЦА 1. Список видов бактерий и грибков, обнаруженных в кефирных зернах и молоке, с использованием методов, зависящих от посевов и независимых от посевов.

РИСУНОК 3. Количество раз, когда отдельные виды были идентифицированы в кефире, выраженное в процентах от общего количества видов в тех же родах. CD, идентификация, зависимая от культуры; CI, независимая от культуры идентификация; N Значения представляют общее количество раз, когда вид в пределах рода был идентифицирован.

Популяции дрожжей

В дополнение к большой и разнообразной бактериальной популяции в зернах кефира существует многочисленная популяция дрожжей, которая существует в симбиотических отношениях с бактериями (Simova et al., 2002; Witthuhn et al., 2004; Marsh et al., 2013 ). Три рода дрожжей обычно выделяют из кефирных зерен или молока и обычно составляют большую часть от общей популяции дрожжей; Saccharomyces , Kluyveromyces и Candida (Angulo et al., 1993; Маркина и др., 2002; Симова и др., 2002; Diosma et al., 2014).

Многие различные виды Saccharomyces были выделены из кефира, однако S. cerevisiae и S. unisporus являются наиболее распространенными и присутствуют во многих разновидностях (Angulo et al., 1993; Marquina et al., 2002 ; Latorre-García et al., 2007; Diosma et al., 2014). Kluyveromyces составляют большую часть или всю популяцию дрожжей, утилизирующих лактозу, с K.marxianus и K. lactis — два наиболее распространенных вида (Simova et al., 2002; Latorre-García et al., 2007; Diosma et al., 2014). Популяция Candida состоит из широкого спектра видов, из которых наиболее распространены C. holmii и C. kefyr (Angulo et al., 1993; Marquina et al., 2002). За пределами этих трех родов только Pichia было идентифицировано с какой-либо регулярностью, и в каждом случае вид был идентифицирован как Pichia fermentans (Angulo et al., 1993; Wang et al., 2008). По мере того, как ферментация прогрессирует, пропорции некоторых видов дрожжей изменяются с уменьшением количества дрожжей, не ферментирующих лактозу, таких как Saccharomyces , тогда как лактоза, использующая K. marxianus и K. lactis , демонстрирует аналогичное распределение между зерном и кефиром (Simova et al. др., 2002).

В отличие от популяции бактерий в кефирном зерне, дрожжевой компонент зерна значительно колеблется между зернами при анализе с использованием методов, не зависящих от культуры.Несмотря на это, небольшое количество дрожжей, таких как Kazachstania , Kluyveromyces и Naumovozyma , как правило, являются доминирующими родами, присутствующими как в зерне, так и в ферментированном молоке (Zhou et al., 2009; Marsh et al., 2013 ; Варджан и др., 2013; Гарофало и др., 2015; Корсак и др., 2015). Из этих основных родов только Naumovozyma не были выделены в ходе культуральных исследований. Kazachstania unispora , существующий вид Kazachstania также известен как Saccharomyces unisporus (Marsh et al., 2013). Подходы на основе секвенирования также идентифицировали более десятка видов дрожжей, которые ранее не были связаны с кефиром, например, Dekkera anomala , Issatchenkia orientalis и Pichia fermentans , и даже показали, что в некоторых зернах дрожжи В популяции преобладает смесь этих других видов (Marsh et al., 2013; Garofalo et al., 2015). Таблица 1 содержит полный список видов дрожжей, обнаруженных в исследованиях, зависящих от культуры и независимых от культуры.

Методы, зависящие от культуры и независимые от культуры

Как и ожидалось, методы, основанные на секвенировании, часто выявляют организмы, которые нелегко изолировать традиционными методами, основанными на культуре. Это может быть связано с присутствием этих организмов в очень небольшом количестве, или некоторые из этих организмов могут быть неспособны расти на традиционных средах из-за сложных симбиотических отношений, присутствующих в кефире. В самом деле, это может объяснить, почему определенные виды Lactobacillus были идентифицированы только в исследованиях, основанных на секвенировании (Dobson et al., 2011). Например, L. kefiranofaciens не всегда выделяется методами, основанными на культивировании, но регулярно идентифицируется как основная часть популяции Lactobacillus , присутствующей в кефире, при использовании методов, не зависящих от культивирования, что может быть связано с более строгой анаэробной природой этот вид по сравнению с другими видами Lactobacillus (Wang et al., 2012). Хотя методы, основанные на секвенировании, оказались очень ценными для идентификации трудно культивируемых организмов, высокопроизводительное секвенирование ампликонов 16S ограничено в отношении их способности последовательно идентифицировать организмы на уровне видов (Marsh et al., 2013). Кроме того, при метагеномном анализе существует вероятность того, что динамика популяции может быть искажена, если присутствуют мертвые клетки. Хотя большое количество мертвых клеток одного вида может указывать на важность этого вида для кефира, обнаружение этих мертвых клеток все еще может быть проблематичным на более поздних этапах ферментации, поскольку они не будут активно вовлекаться в сообщество в эти моменты времени. Методы, основанные на культуре, остаются важными, поскольку они позволяют проводить фенотипическое тестирование организмов.Тем не менее, появление технологий, основанных на последовательностях, расширило знания о том, какие организмы присутствуют в кефирных зернах и ферментированном молоке, и позволит разработать новые стратегии для облегчения изоляции организмов, ранее упускаемых из виду.

Метаболизм холестерина и ингибирование АПФ

Из-за очень сложной микробиоты кефира в ферментированном молоке присутствует множество организмов и продуктов метаболизма. Эта комбинация живых микробных организмов и метаболитов способствует широкому спектру эффектов, приписываемых кефиру, многие из которых полезны для здоровья.Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) — одна из основных причин смерти в западном мире, при этом высокий уровень холестерина в сыворотке крови является основным фактором риска заболевания. Диета может играть важную роль в управлении уровнем холестерина в сыворотке и, следовательно, снижении риска сердечно-сосудистых заболеваний (ВОЗ, 1982). В испытаниях на животных было показано, что молоко и особенно кисломолочные продукты способны снижать уровень холестерина в сыворотке крови (Beena and Prasad, 1997; Sibel Akalin et al., 1997). Кефирные зерна способны снижать уровень холестерина в молоке в процессе ферментации, и было показано, что они снижают уровень холестерина на 41-84% после 24-часовой ферментации и следующих 48 часов хранения (Vujičić, 1992).Хотя снижение уровня холестерина варьировалось от одного зерна к другому, эти различия не отражали страну происхождения зерна; Югославские зерновые имели как самый высокий, так и самый низкий уровень снижения холестерина. Было также показано, что отдельные изоляты кефира ассимилируют холестерин с K . marxianus является одним из наиболее эффективных. Когда штаммы K. marxianus K1 и M3 были инокулированы в бульон с добавлением холестерина в течение 20 часов, уровень холестерина снизился на 70–99% (Liu et al., 2012). Эти же штаммы K. marxianus показали значительные уровни активности гидролазы желчных солей (BSH), которые были пропорциональны скорости снижения холестерина (Liu et al., 2012). BSH деконъюгирует желчные кислоты и, поскольку деконъюгированные соли желчных кислот менее растворимы и менее эффективно реабсорбируются из просвета кишечника, это приводит к увеличению выведения желчных солей на лице (Zhuang et al., 2012). Деконъюгация BSH способствует снижению холестерина способности кефира, поскольку холестерин используется в синтезе желчных кислот.

Свойства кефира по снижению холестерина были подтверждены на животных моделях. В исследовании с участием самцов золотых сирийских хомяков, получавших диету без холестерина или обогащенную холестерином, как молочный кефир, так и кефир из соевого молока снижали уровень триацилглицерина и общего холестерина в сыворотке, одновременно улучшая индекс атерогенности (то есть соотношение холестерина не-ЛПВП и холестерина ЛПВП). Эффект снижения уровня холестерина не зависел от того, кормили хомячков диету, не содержащую холестерина, или диету, обогащенную холестерином (Liu et al., 2006a), что указывает на то, что кефир изменяет метаболизм эндогенного холестерина. Концентрация холестерина в печени также снижалась у хомяков, получавших как молочный кефир, так и соевый кефир, а уровни секреции фекальной желчной кислоты и холестерина значительно увеличивались в обеих группах. Увеличение фекальной желчной кислоты, вероятно, является результатом деконъюгации желчной кислоты микробами, присутствующими в кефире, в то время как более высокие уровни секреции холестерина, вероятно, были связаны с ингибированием абсорбции холестерина в тонком кишечнике из-за связывания и ассимиляции холестерин этими же микробами (Xiao et al., 2003).

Lactobacillus plantarum MA2, выделенный из кефира, также показал гипохолестеринемическую активность у самцов крыс Sprague-Dawley (SD), получавших диету с высоким содержанием холестерина. Крысы, получавшие диету, дополненную этим организмом, имели значительно более низкий уровень общего холестерина в сыворотке, холестерина ЛПНП, триглицеридов, холестерина в печени и триглицеридов в сочетании с повышенной секрецией холестерина фекалиями (Wang et al., 2009). В аналогичном исследовании использовалась диета с высоким содержанием холестерина с добавлением л.plantarum , штаммы Lp09 и Lp45 у крыс SD обнаружили, что эти штаммы обладают одинаковым эффектом (Huang et al., 2013a). Хуанг и др. (2013b) также обнаружили, что L. plantarum Lp27 способен снижать общий холестерин в сыворотке, холестерин ЛПНП и триглицериды у крыс с гиперхолестеринемией SD, которые потребляли диету с добавлением Lp27. Предлагаемый механизм снижения уровня холестерина в сыворотке — ингибирование абсорбции холестерина. Ген Ниманна-Пика C1-подобный 1 (NPC1L1), который играет критическую роль в абсорбции холестерина (Altmann et al., 2004), подавляется у крыс, получавших Lp27, и in vitro в тестах с клетками Caco-2 (Huang et al., 2013b). Zheng et al. (2013) обнаружили, что L. acidophilus LA15, L. plantarum B23 и L. kefiri D17 были способны снижать уровень общего холестерина, ЛПНП и триглицеридов в сыворотке у крыс SD, получавших диету с высоким содержанием холестерина. Три штамма также увеличивали секрецию фекального холестерина и желчных кислот (Zheng et al., 2013). К . marxianus YIT 8292 также снижает уровень холестерина в плазме и печени в дополнение к увеличению фекальной экскреции стерола и желчных кислот и концентрации короткоцепочечных жирных кислот в слепой кишке (Yoshida et al., 2005), указывая на то, что как бактерии, так и дрожжи могут вносить вклад в эту характеристику. Было показано, что этот эффект специфичен для α-маннана и β-глюкана, присутствующих в клеточной стенке K. marxianus (Yoshida et al., 2005). В дополнение к отдельным микробам в кефире, обладающим способностью снижать уровень холестерина, кефиран также улучшает уровень холестерина и артериального давления. В исследовании с участием крыс со спонтанной гипертензией и склонных к инсульту (SHRSP / Hos), получавших диету с высоким содержанием жиров, добавление кефирана снижало общий холестерин сыворотки, сывороточный холестерин ЛПНП, триглицериды сыворотки, холестерин печени и триглицериды печени (Maeda et al., 2004b), однако концентрации, используемые для добавления кефирана, не обсуждались. Также наблюдалось снижение артериального давления и активности ангиотензинпревращающего фермента (АПФ). Ингибирующее действие АПФ было приписано коммерческому кефиру, приготовленному из козьего молока, при тестировании in vitro , причем механизм действия приписывался двум небольшим пептидам, высвобождаемым из казеина в процессе ферментации (Quiros et al., 2005).

В отличие от этих исследований St-Onge et al.(2002) обнаружили, что, когда мужчины с легкой гиперхолестеринемией употребляли кефир как часть своей диеты в течение 4 недель, не наблюдалось значительных изменений в концентрациях общего холестерина в сыворотке, холестерина ЛПНП, холестерина ЛПВП или триглицеридов. Они действительно отметили увеличение количества фекальных бактерий и уровней короткоцепочечных жирных кислот, включая пропионовую кислоту. Кроме того, исследование крыс Wistar, получавших стандартную диету с добавлением кефира в течение 22 дней, не обнаружило значительных различий в уровне холестерина в сыворотке крови по сравнению с крысами на контрольной диете (Urdaneta et al., 2007). Хотя эти два исследования, похоже, противоречат другим выводам, это может быть в значительной степени связано с тем, что в каждом из этих исследований использовались разные зерна кефира. Кроме того, вышеупомянутый Liu et al. (2006a) срок исследования составлял 8 недель, в то время как St-Onge et al. (2002) и Urdaneta et al. (2007) были сроки 4 недели и 22 дня соответственно. Примечательно, что при исследовании мужчин с гиперхолестеринемией было отмечено повышение содержания пропионовой кислоты в кале. Было показано, что пропионовая кислота ингибирует включение ацетата в триацилглицерин и холестерин плазмы (Wolever et al., 1995). Таким образом, гипохолестеринемический эффект мог наблюдаться, если бы исследование продолжалось в течение более длительного периода времени.

Воздействие на кишечник и микробиом кишечника хозяина

Исключение патогенов

Одним из основных способов, с помощью которых пищевые продукты, содержащие пробиотики, могут оказывать положительное воздействие, является изменение микробиоты кишечника. Это может быть сделано либо путем введения новых видов или штаммов в желудочно-кишечный тракт, либо путем стимулирования роста уже имеющихся полезных микробов.Здесь представлены некоторые примеры. Во многих исследованиях потребление кефира или кефирана на животных моделях было связано с увеличением количества микробов, считающихся полезными, таких как Lactobacillus и Bifidobacterium , при одновременном уменьшении количества вредных видов микробов, таких как Clostridium perfringens (Liu et al., 2006b; Hamet et al., 2016). Употребление кефира также способствовало снижению тяжести инфекции Giardia Кишечник у мышей C57BL / 6, при этом указанный механизм был связан с модуляцией иммунной системы (Correa Franco et al., 2013). Кроме того, было показано, что специфические штаммы Lactobacillus , выделенные из кефира, прикрепляются к клеткам Caco-2 и ингибируют прикрепление Salmonella typhimurium и Escherichia coli O157: H7 (Santos et al., 2003; Hugo et al. , 2008; Huang et al., 2013a). Способность этих видов Lactobacillus связываться с клетками Caco-2 иллюстрирует вероятный механизм увеличения количества видов Lactobacillus , наблюдаемых в фекальной микробиоте крыс, получавших кефир (Liu et al., 2006b; Carasi et al., 2015). В исследовании in vivo , в котором мышей BALB / c внутрижелудочно заражали E. coli O157: H7, мыши получали L . kefiranofaciens M1 до заражения E. coli продемонстрировал уменьшение симптомов инфекции, включая поражение кишечника и почек, бактериальную транслокацию и проникновение токсина Шига, а также усиление EHEC-специфических IgA-ответов слизистой оболочки (Chen et al., 2013)

Другая работа in vitro также показала, что лактобациллы, выделенные из кефира, обладают способностью защищать клетки Vero от токсина шига типа II, продуцируемого E.coli O157: H7, что приводит к снижению уровня гибели клеток (Kakisu et al., 2013). Подобные эффекты были очевидны в другом исследовании, где они наблюдали, что кефирное молоко подавляет способность внеклеточных факторов Bacillus cereus вызывать повреждение клеток Caco-2 (Kakisu et al., 2007).

Кефир не только регулирует микробный состав, но и может изменять активность микробиоты. Было показано, что некоторые штаммы Bifidobacterium демонстрируют увеличение скорости роста при культивировании в кефире, а также наблюдались изменения в экспрессии генов (Serafini et al., 2014). Эти изменения в экспрессии генов привели к увеличению уровней экспрессии нескольких генов, связанных с pil3 , зависящей от сортировки пилусом, который, как было показано, чрезвычайно важен для взаимодействия с эндотелиальными клетками хозяина и особенно важен для адгезии и модуляции воспалительного процесса хозяина. ответ (Turroni et al., 2013; Serafini et al., 2014). Хотя этот конкретный пример показывает потенциальные положительные эффекты, которые кефир может оказывать на существующие организмы в микробиоте кишечника, до сих пор неясно, как это влияет на сложную популяцию всего микробиома.

Антибактериальные и противогрибковые свойства

Кефир и штаммы, связанные с кефиром, продемонстрировали множество антибактериальных и противогрибковых свойств (Таблица 2). Кефирное ферментированное молоко было протестировано в экспериментах по дисковой диффузии против широкого круга патогенных бактерий и грибов и обнаружило, что оно обладает противомикробной активностью, равной ампициллину, азитромицину, цефтриаксону, амоксициллину и кетоконазолу, против многих из этих видов (Cevikbas et al., 1994 ; Yüksekdağ et al., 2004; Родригес и др., 2005; Huseini et al., 2012).

ТАБЛИЦА 2. Список патогенных организмов, против которых кефир или кефир-ассоциированные организмы продемонстрировали противомикробное действие.

В дополнение к антимикробным эффектам кефирного кисломолочного продукта в целом, существуют также определенные микробы, которые проявляют противомикробные свойства сами по себе. Например, L. plantarum ST8KF продуцирует бактериоцин ST8KF, который проявляет антимикробное действие против Enterococcus mundtii и Listeria innocua (Powell et al., 2007). Другие кефирные штаммы Lactobacillus , такие как L. acidophilus и L. kefiranofaciens , а также некоторые штаммы S. thermophilus , проявили антимикробную активность против целого ряда патогенных организмов, включая E. coli, L. .monocytogenes, S. aureus, S. typhimurium, S. enteritidis, S. flexneri , P. aeruginosa и Y. enterocolitica при тестировании с использованием пятен агара (Santos et al., 2003; Yüksekdağ et al. ., 2004; Golowczyc et al., 2008). Другие кефирные лактобациллы также показали антимикробную активность в тестах in vitro против S. typhimurium и E. coli , которые уже прикрепились к клеткам Caco-2 (Golowczyc et al., 2008). Лактицин 3147 продуцируется штаммом L. lactis , выделенным из кефира, и обладает чрезвычайно широким спектром антимикробной активности, влияя на B. cereus , B. subtilis , C. sporogenes , C.tyrobutyricum , Enterococcus faecium , E. faecalis , L. innocua , L. monocytogenes , S. aureus и C. difficile (Ryan et al., 1996; Rea et al. , 2007). Другой бактериоцин кефирного происхождения — это F1, который продуцируется Lactobacillus paracasei subsp. толеранс штамм FX-6 источник из тибетского кефирного зерна. Было показано, что F1 подавляет широкий спектр видов бактерий и грибов, включая S.aureus , Shigella dysenteriae и Aspergillus niger (Miao et al., 2014). L . kefiri B6, выделенный из кефира, также был способен ингибировать и инактивировать L. monocytogenes в присутствии галактоолигосахарида in vitro , однако этот эффект не наблюдался с E. coli и, в этом случае, в дальнейшем Необходимо исследование механизма этой инактивации (Likotrafiti et al., 2015).Аналогичным образом Leite et al. (2015) выделили несколько штаммов L. lactis и Lb. paracasei из кефира, способного продуцировать бактериоциноподобные вещества, которые ингибировали E. coli , S. enterica , S. aureus и L. monocytogenes , однако для улучшения характеризуют эти вещества и определяют диапазон их антимикробной активности, а также их новизну. В исследовании, посвященном изучению LAB, выделенных из зерен бразильского кефира, L.kefiranofaciens 8U продемонстрировал способность подавлять множественные патогены, включая P. aeruginosa , L. monocytogenes и E. faecalis in vitro , но снова требуется дополнительная работа, чтобы определить механизм, лежащий в основе этого ингибирования (Zanirati et al. др., 2015).

Противоопухолевые эффекты

Кефир также обладает значительной противоопухолевой активностью в отношении нескольких типов раковых клеток. L . kefiri , как было показано, увеличивает апоптоз клеток миелоидного лейкоза человека с множественной лекарственной устойчивостью in vitro посредством активации каспазы 3 дозозависимым образом (Ghoneum and Gimzewski, 2014).Бесклеточная фракция кефира продемонстрировала противоопухолевую активность in vitro , когда было обнаружено дозозависимое антипролиферативное действие на линию клеток рака желудка SGC7901 (Gao et al., 2013). Это исследование также продемонстрировало, что бесклеточный кефир способен индуцировать апоптоз в клетках SGC7901 за счет активации гена bax , промотора и антионкогена апоптоза, а также подавления гена bcl-2 , который является апоптозом. ингибитор и известный онкоген (Соренсон, 2004).В дополнение к стимулированию гибели раковых клеток антимутагенные эффекты были продемонстрированы в исследованиях с известными канцерогенами, такими как метилметаносульфат, метилазоксиметанол, азид натрия, афлатоксин B1 и 2-аминоантрацен, как показал тест Эймса (Guzel-Seydim и др., 2006).

В моделях сарком веретенообразных клеток у мышей, получавших кефир внутрибрюшинно, размер опухоли уменьшился, при этом некоторые опухоли полностью исчезли в течение 20-дневного периода лечения (Cevikbas et al., 1994). Хотя это впечатляет, еще предстоит определить, можно ли воспроизвести эти результаты в случае перорального употребления. Отдельное исследование с использованием модели рака груди у мышей показало, что кормление кефиром перед заражением опухолью приводило к уменьшению размера и усилению апоптоза опухоли, а также что уровни IgA + -клеток и CD4 + Т-клеток также повышались (de Moreno de LeBlanc et al. др., 2007). У мышей с опухолями рака груди, получавших кефир, также наблюдались повышенные уровни IL-10 и IL-4 в сыворотке (de Moreno de LeBlanc et al., 2006). Эти исследования показали увеличение популяции и рекрутинга иммунных клеток, указывая на возможный механизм уменьшения размера опухоли. Эти результаты согласуются с другими исследованиями, которые показали, что кефир может модулировать иммунную систему в кишечнике и показать, что иммуномодулирующие способности кефира могут не ограничиваться желудочно-кишечным трактом (Thoreux and Schmucker, 2001; Vinderola et al., 2005; Correa Franco et al., 2013).

Заживление ран

Антимикробные свойства кефира могут привести к его использованию в нетрадиционных целях.Действительно, когда крыс с открытыми ранами, зараженными S. aureus , лечили гелем из зерен кефира, было обнаружено, что раны заживали гораздо быстрее, чем это наблюдалось у контрольных крыс, не получавших лечения, или крыс, получавших традиционное лечение эмульсией неомицин-клостебол 5 мг / кг (Rodrigues et al., 2005). Было обнаружено, что гели, изготовленные из кефира и кефирных зерен, более эффективны для уменьшения размера раны при ожогах третьей степени, зараженных P. aeruginosa , , чем традиционное лечение сульфадиазином серебра на модели ожоговых ран на крысах (Huseini et al., 2012; Рахимзаде и др., 2014). Кроме того, исследование зараженной открытой раны на кроличьей модели также показало, что гель, приготовленный из кефирных зерен, приводит к более быстрому заживлению и более быстрому избавлению от инфекции (Atalan et al., 2003).

Такое сокращение времени заживления, вероятно, связано с несколькими факторами. Одним из таких факторов является способность кефира подавлять рост бактериальных и грибковых клеток, что приводит к более чистой ране, как показали некоторые исследования (Atalan et al., 2003; Huseini et al., 2012). Другой возможный фактор — это способность модулировать иммунную систему и привлекать иммунные клетки, чтобы помочь в процессе заживления.

Иммуномодулирующие эффекты

Один из основных способов, которыми пробиотические продукты, такие как кефир, могут принести пользу для здоровья, — это модуляция иммунной системы желудочно-кишечного тракта. Когда молодым крысам, инокулированным внутри двенадцатиперстной кишки холерный токсин (ХТ), давали кефир, уровни анти-CT IgA в сыворотке увеличивались, как и уровни секреции анти-CT IgA в Пейеровых бляшках, мезентериальных лимфатических узлах, селезенке. и собственную пластинку кишечника по сравнению с одним CT (Thoreux and Schmucker, 2001).Этот же эффект, однако, не наблюдался у мышей старшего возраста, которые подвергались такому же лечению, что позволяет предположить, что какой-либо механизм, ответственный за наблюдаемые изменения у молодых крыс, либо больше не присутствует у стареющих мышей, либо требует гораздо большей дозировки кефира в чтобы активировать его. Необходимы дополнительные исследования механизма, а также исследования на мышах среднего возраста, чтобы глубже понять это явление. При заражении мышей C57BL / 6 вирусом G . кишечник , потребление кефира снижает интенсивность инфекции за счет ослабления способности G. Это воздействие было опосредовано увеличением уровней экспрессии TNF-α и IFN-γ и более высокими уровнями IgA-положительных и RcFc𝜀-положительных клеток (Correa Franco et al., 2013). Также были проведены исследования, показывающие увеличение количества клеток IgA и IgG + в тонком кишечнике крыс, которым давали как обычный, так и пастеризованный кефир, а также повышение уровней IL-4, IL-10, IL-6 и IL- 2 положительных клетки в собственной пластинке этих же крыс.Также наблюдалось увеличение противовоспалительных цитокинов, таких как IL-10, IL-4 и IL-6, каждый из которых способствует ответу Th3 (Vinderola et al., 2005). Интересно, что увеличение IFN-γ, TNFα и IL-12 (все из которых являются провоспалительными и способствуют Th2-ответу) наблюдалось только у крыс, получавших пастеризованный кефир. Увеличение провоспалительных цитокинов в группах пастеризованного кефира, вероятно, было связано со снижением целостности клеточной стенки убитых нагреванием клеток, подвергающих воздействию большего количества воспалительных микробных продуктов.Тот факт, что пастеризованный кефир смог вызвать эффект, показывает, что механизмы, лежащие в основе этой иммунной модуляции, не полностью зависят от живых клеток и могут быть связаны с метаболитами, присутствующими в кефире (Iraporda et al., 2014). Однако следует отметить, что в этом исследовании живые клетки в целом оказали более существенное влияние, поскольку живой кефир был способен оказывать аналогичный эффект в концентрации 1/10 от концентрации и не вызывал провоспалительного иммунного ответа (Vinderola et al., 2005 ).

Было показано, что при скармливании мышам в течение 2-7 дней твердые фракции кефира, содержащие живые бактерии, увеличивают уровни IFN-γ, TNF-α и IL-6 в перитонеальных макрофагах, а также повышают уровни IL-1α, IL-10 и IL-6 в прикрепленных клетках, выделенных из мышей Пейера (Vinderola et al., 2006b). IFN-γ и TNF-α увеличились в начале кормления, однако они быстро снизились до контрольных уровней к 7 дню вместе с IL-1α, в то время как уровни IL-6 и IL-10 оставались высокими в течение 7-дневного периода кормления (Vinderola et al. ., 2006б). In vitro эксперименты с лактобациллами, выделенными из кефира, показали, что они индуцируют более высокие уровни секреции IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-10, IL-8 и IL-12 в мононуклеарных клетках периферической крови и являются способен снижать ответ ccl20 в клетках Caco-2 на агонисты TLR, такие как бактериальные жгутики, при этом наблюдаются в значительной степени разные эффекты для разных штаммов тестируемых лактобацилл (Carasi et al., 2015). В целом, штаммы L. kefiri , которые индуцировали более низкие отношения TNF-α / IL-10 и более высокие отношения IL-10 / IL-12, показали гораздо большее снижение провоспалительного ответа ccl20 на стимуляцию бактериальными жгутиками, что указывает на важность IL-10 в стимулировании ответа Th3 при одновременном ингибировании провоспалительного ответа Th2. У мышей, которых кормили L. kefiri в течение 21 дня, наблюдались измененные профили экспрессии генов в подвздошной кишке, толстой кишке, пейеровских бляшках и мезентериальных лимфатических узлах, при этом провоспалительные цитокины, такие как IFN-γ и IL-23, подавлялись и подавлялись. Активная регуляция IL-10 (Carasi et al., 2015). Это также указывает на то, что лактобациллы, выделенные из кефира, обладают способностью подавлять выработку провоспалительных цитокинов, одновременно способствуя выработке противовоспалительных цитокинов. L . kefiranofaciens Совместная инкубация с клетками макрофагов мыши снижает уровни провоспалительных цитокинов IL-1β и IL-12, одновременно повышая уровень противовоспалительного цитокина IL-10, который действует, специфически ингибируя продукцию IL -12 и IL-1β (Hong et al., 2009). Кроме того, L. kefiranofaciens был способен уменьшать колит на мышиной модели, индуцированной DSS, и усиливать ответы Th2 на агонисты TLR у свободных от микробов мышей за счет увеличения продукции IFN-γ и IL-12 при стимуляции (Chen and Chen, 2013) . Дальнейшее исследование механизмов защиты от колита показало, что L. kefiranofaciens M1 снижает продукцию провоспалительных цитокинов IL-1β и TNF-α, одновременно увеличивая продукцию IL-10 in vivo (Chen et al., 2012). Этот эффект также зависел от TLR-2, поскольку L. kefiranofaciens M1 был неспособен улучшить DSS-колит у мышей с нокаутом TLR-2 (Chen et al., 2012).

Бесклеточная фракция кефира также способна модулировать иммунную систему, и было показано, что она модулирует врожденные иммунные ответы in vitro , снижая активацию клеток Caco-2-ccl20: luc, которые были стимулированы Salmonella флагеллярный белок FliC, IL-1β или TNF-α (Iraporda et al., 2014).Один из вероятных механизмов был выявлен, когда было обнаружено, что раствор 100 мМ молочной кислоты при pH 7 способен вызывать сопоставимый уровень иммунной модуляции в стимулированных FliC клетках при предварительной инкубации с раствором (Iraporda et al., 2014). Также было обнаружено, что раствор молочной кислоты снижает уровень активации NFκ-B в клетках Caco-2, стимулированных FliC, и даже способен снижать экспрессию провоспалительных цитокинов ccl20, IL-8, CXCL 2 и CXCL 10. не затрагивая гены, участвующие в нормальной функции энтероцитов (Iraporda et al., 2014). Эти результаты показывают, насколько важны метаболиты, образующиеся во время ферментации, для способности кефира вызывать полезные реакции или эффекты у хозяина.

В общих исследованиях с использованием цельного кефира, кефирных фракций или организмов, выделенных из кефира, было обнаружено, что независимо от того, тестировали ли in vitro или in vivo , результатом был сдвиг от иммунного ответа Th2 к ответу Th3, а также увеличение уровни присутствующего IgA (Thoreux and Schmucker, 2001; Vinderola et al., 2005, 2006b; Hong et al., 2009; Carasi et al., 2015). Единственное исследование, которое, по-видимому, показывает постоянно повышенный ответ Th2, было проведено на мышах, свободных от микробов, в то время как во всех других исследованиях использовались обычные мыши или крысы (Chen and Chen, 2013). Этим можно объяснить разницу в результатах, поскольку вполне возможно, что наблюдения на стерильных мышах были больше связаны с проникновением популяции бактерий в кишечник, чем с конкретными видами бактерий, которые составляли эту популяцию.Тот факт, что в большинстве исследований также наблюдалось увеличение некоторых провоспалительных цитокинов, таких как TNF-α, IFN-γ или IL-12, можно объяснить начальной реакцией иммунной системы на присутствующие общие агонисты TLR, которая в конечном итоге подавлялась после дальнейшее взаимодействие с иммунными клетками желудочно-кишечного тракта.

Антиаллергенное действие

Аллергические заболевания на протяжении десятилетий увеличивались в развитых странах, что привело к увеличению числа таких состояний, как астма и пищевая аллергия (Yazdanbakhsh et al., 2002). Многие аллергии, особенно связанные с пищевыми продуктами, развиваются в раннем возрасте, при этом большинство пищевых аллергий развиваются в течение первых 2 лет жизни (Wood, 2003). Хотя большинство пищевых аллергий, развившихся в раннем возрасте, не сохраняется, некоторые из них могут переходить в состояние на всю жизнь (Wood, 2003). Недавняя работа показала, что все более важным фактором в определении того, разовьется ли у ребенка аллергическое заболевание, будь то пищевая аллергия или астма, является уровень сложности и специфические организмы, присутствующие в микробиоте кишечника (Kirjavainen et al., 2002; Sjogren et al., 2009; Азад и др., 2013; Запад, 2014). Более высокие уровни Bifidobacterium и лактобактерий группы 1 (облигатные гетероферментативные лактобациллы, такие как L. acidophilus, L. delbrueckii и L. helveticus ) в кишечнике младенцев были связаны с более низкой частотой аллергических заболеваний в более позднем возрасте ( Sjogren et al., 2009), и как кефир, так и кефиран, как было обнаружено, оказывают эти эффекты на микробиоту кишечника в испытаниях на животных (Liu et al., 2006b; Hamet et al., 2016). Было показано, что добавление Bifidobacterium влияет на кишечную микробиоту грудных детей, отнимающихся от груди, снижая уровни Bacteroides , и было связано с более низкой частотой пищевой аллергии (Kirjavainen et al., 2002). Исследования антибиотиков в ранний период жизни также подчеркнули важность соответствующей микробной стимуляции иммунной системы для защиты от развития астмы (Russell et al., 2012).

Одним из основных механизмов пищевой аллергии является дисбаланс соотношения клеток Th2 / Th3, приводящий к усилению ответа IgE (Tanabe, 2008).Исследования in vitro реакций человеческих моноцитов с пробиотиком, состоящим из множества LAB, показали, что воздействие этих LAB приводит к гораздо более высокому соотношению IFN-γ / IL-4, аналогичному тому, которое наблюдалось бы во время ответа Th2 (Tsai и др., 2012). Помимо проведенных in vitro исследований , Tsai et al. (2012) обнаружили, что как общий IgE, так и OVA-специфический IgE были значительно ниже у мышей, которые были сенсибилизированы к OVA (овальбумину) и затем скармливались смесью LAB, чем у контрольных мышей, которые также были сенсибилизированы к OVA, но не получали никаких LAB. смесь.Подобные исследования показывают, что кефир может помочь облегчить некоторые симптомы аллергии.

В исследовании с использованием модели астмы у мышей с сенсибилизацией овальбумином было обнаружено, что мыши, получавшие внутрижелудочный кефир, демонстрировали более низкие уровни гиперчувствительности дыхательных путей (AHR), чем контрольные мыши, и, что впечатляюще, имели более низкие уровни AHR, чем у положительного контроля. группа, получающая противоастматический препарат (Lee et al., 2007). Это же исследование показало, что мыши, получавшие кефир, демонстрировали значительно более низкие уровни инфильтрации эозинофилов в ткани легких, а также в жидкости броальвеолярного лаважа (ЖБАЛ).Эти мыши также показали более низкие уровни IgE, IL-4 и IL-13 в ЖБАЛ, все из которых связаны с ответом Th3, который отвечает за аллергическую реакцию (Lee et al., 2007). Также было обнаружено, что пероральное введение кефира сенсибилизированных OVA мышей привело к значительно более низким уровням сывороточных антител против OVA IgE и IgG1, чем у мышей, которым давали воду или неферментированное молоко (Liu et al., 2006b). Исследования, изучающие эффект in vitro убитых нагреванием лактобацилл, выделенных из кефира, на перитонеальные макрофаги мыши, показали, что даже после тепловой инактивации лактобациллы были способны индуцировать экспрессию цитокинов Th2, таких как IFN-γ, TNF-α, ИЛ-12 и ИЛ-1β (Hong et al., 2010). Эти же инактивированные нагреванием лактобациллы также снижали уровни анти-OVA IgE в сыворотке при пероральном введении сенсибилизированных OVA мышей, одновременно увеличивая экспрессию IL-12 и снижая экспрессию IL-5 в спленоцитах. У этих мышей также обнаружено повышение уровня регуляторных Т-клеток (Hong et al., 2010). В исследовании сенсибилизированных OVA мышей, получавших инактивированный нагреванием штамм M1 L. kefiranofaciens , инактивированный M1 был способен снижать уровни провоспалительных и Th3 цитокинов, таких как IL-4, IL-6, IL13 и ccl20. как в спленоцитах, так и в ЖБАЛ мышей при снижении OVA-специфического IgE и связанного с Th27 цитокина IL-17, оба из которых сильно связаны с астматической реакцией.Обработка M1 также способна повысить уровни присутствующих регуляторных Т-клеток (Hong et al., 2011).

Несмотря на то, что все эти исследования выявляют согласованную закономерность, интересно отметить, что многие профили цитокинов резко контрастируют с теми, которые были обнаружены в исследованиях без сенсибилизации или заражения антигеном. Это подчеркивает как сложность иммунной системы, так и необходимость баланса между различными возможными реакциями, такими как ответы Th2 и Th3. Тот факт, что кефир может вызывать сдвиги в иммунной системе в обоих направлениях, является многообещающим, поскольку это может означать, что организмы в кефире способны регулировать этот баланс в иммунной системе.Частично это может быть связано с увеличением количества регуляторных Т-клеток, наблюдаемых в некоторых из этих исследований, поскольку регуляторные Т-клетки играют важную роль в поддержании толерантности и подавлении ненужных воспалительных иммунных реакций (Sakaguchi, 2011).

Польза дрожжей в кефире для здоровья

Как отмечалось выше, одной уникальной характеристикой кефира, производимого традиционным способом, по сравнению со многими другими коммерчески производимыми ферментированными молочными продуктами является присутствие большого количества дрожжей как в кефирном зерне, так и в ферментированном молоке (Marsh et al., 2013). Хотя большинство коммерчески выпускаемых пробиотических микробов — это бактерии, такие как лактобациллы и бифидобактерии, существуют некоторые виды и штаммы дрожжей, обладающие пробиотическими свойствами, такие как Saccharomyces boulardii (Corthier et al., 1986; Czerucka et al., 2007). Было показано, что S. boulardii улучшает симптомы диареи, связанной с Clostridium difficile , а также уменьшает воспаление и изменяет иммунное состояние и реакции в кишечнике, что привело к его применению в качестве средства лечения C.difficile (Buts et al., 1994; Castagliuolo et al., 1999; Kotowska et al., 2005; Villarruel et al., 2007).

Некоторые дрожжи из кефира также обладают иммуномодулирующей активностью. Например K . marxianus B0399, как было показано, обладает способностью прикрепляться к клеткам Caco-2 (Maccaferri et al., 2012). При совместной инкубации с липополисахаридом (LPS), стимулированным клетками Caco-2, наблюдалось значительное снижение секреции IL-10, IL-12, IL-8 и IFN-γ (Maccaferri et al., 2012). Кроме того, K. marxianus B0399 вызывал снижение секреции провоспалительных цитокинов TNF-α, IL-6 и MIP-1α при совместной инкубации с PBMC, которые стимулировались LPS (Maccaferri et al., 2012 ). Это же исследование показало, что в модельной системе in vitro толстой кишки K. marxianus был способен стабильно формировать популяцию в модели, одновременно повышая уровни Bifidobacterium . Также наблюдалось повышение уровней ацетата и пропионата короткоцепочечных жирных кислот.Используя клеточную линию Caco-2 с репортерным геном ccl20, Romanin et al. (2010) смогли показать, что несколько штаммов дрожжей S . cerevisiae (CIDCA 81109, 81106, 8112, 9127, 9123, 9136, 9133, 9124, 81103, 9132, 81108, 81102, 8175 и 8111), K . marxianus (CIDCA 81111, 8116, 8118, 81105, 8153, 8154, 8113, 81104 и 9121) и Issatchenkia spp. (CIDCA 9131) были способны ингибировать экспрессию репортера ccl20 при инкубации с клетками перед стимуляцией флагеллярным белком Salmonella FliC.Из этих дрожжей для дальнейшего тестирования был выбран K. marxianus CIDCA 8154, который показал способность ингибировать уровни экспрессии ccl20 в клетках Caco-2 независимо от того, исходила ли стимуляция от FliC, IL-1β или TNF-α. Штамм также подавлял экспрессию IL-8 и MIP-2α в клетках HT-29 и подавлял экспрессию ccl20 в модели лигированной кишечной петли мыши при введении перед стимуляцией FliC (Romanin et al., 2010). Дрожжи, выделенные из кефира, также продемонстрировали способность улучшать пробиотические свойства видов бактерий за счет повышения жизнеспособности этих бактериальных штаммов с течением времени в искусственном желудочном и кишечном соке, а также за счет улучшения адгезии LAB к клеткам Caco-2 в in vitro модель.Этот эффект, вероятно, связан с коагрегацией двух видов микробов (Xie et al., 2012).

Кефиран и бесклеточная фракция кефира

Помимо микробных популяций, присутствующих в кефире и других ферментированных пробиотиках, существуют также продукты ферментации и другие побочные продукты метаболизма этих микробов, которые обладают биоактивностью. Некоторые из этих побочных продуктов могут оказывать сильное воздействие на хозяина без присутствия микробной популяции. Таким побочным продуктом является кефиран, экзополисахарид, производимый L.kefiranofaciens во время ферментации (Maeda et al., 2004b; Vinderola et al., 2006a). Мыши, получавшие кефиран, растворенный в питьевой воде, показали повышение уровней IgA + B-клеток, а также повышение уровней IL-6, IL-10 и IL-12 в собственной пластинке тонкой кишки после 7 дней кормления (Vinderola et al. др., 2006а). В модели астмы на мышах с использованием сенсибилизации OVA, кефиран, введенный внутрижелудочно за 1 час до заражения, снижал уровни Th3-цитокинов IL-4 и IL-5 и снижал AHR по сравнению с мышами, зараженными OVA, которые не получали кефиран (Kwon et al. al., 2008). После того же периода исследование показало увеличение сывороточных уровней IL-4, IL-6, IL-10 и IFN-γ (Kwon et al., 2008). Добавление кефирана к совместной инкубации супернатанта культуры B. cereus и монослоя клеток Caco-2 приводило к уменьшению отделения клеток и повышению митохондриальной активности, а также сводило на нет гемолитический эффект супернатанта культуры B. cereus на человека. эритроциты (Medrano et al., 2008). Было обнаружено, что у мышей с генетическим диабетом (KKAy), получавших кефиран, уровень глюкозы в крови снижался в течение 30-дневного обследования, в то время как в контрольной группе уровень глюкозы в крови постоянно повышался и, как правило, был выше в течение того же периода времени (Maeda et al., 2004а). Используя крыс SD в качестве модели запора, также было обнаружено, что кефиран значительно улучшает симптомы запора по сравнению с контрольной группой (Maeda et al., 2004a).

Было показано, что водорастворимый полисахарид, выделенный из кефирного зерна (KGF-C), улучшает гуморальный иммунный ответ у мышей против эритроцитов овцы (SRBC). Уровни анти-SRBC клеток, выделенных из селезенки мышей, иммунизированных SRBC при интубации KGF-C, были значительно выше, чем у контрольных мышей через 4 дня после иммунизации (Murofushi et al., 1986). Однако этот эффект не наблюдался у мышей nu / nu (без тимуса или популяции Т-клеток), иммунизированных SRBC, или у обычных мышей, иммунизированных тимус-независимыми антигенами, что указывает на то, что механизм действия вероятен через популяцию Т-клеток (Murofushi и др., 1986). Было показано, что сфингомиелин, выделенный из кефира, увеличивает секрецию IFN-β в человеческих клетках MG-63 по сравнению с коммерческими сфингомиелином и сфингозином (Osada et al., 1993).

Бесклеточный супернатант на кефире (KCFS), как было показано, увеличивает уровни IFN-β, IL-6, IL-12 и TNF-α, секретируемых RAW 264.7 через TLR2-зависимый механизм (Hong et al., 2009). Бесклеточные фракции кефира также повышают уровни этих цитокинов в перитонеальных макрофагах и прилипших клетках мышей Пейера (Vinderola et al., 2006b). Кроме того, было обнаружено, что KCFS оказывают значительное влияние на размер опухоли, апоптоз и рекрутирование иммунной системы в модели рака молочной железы у мышей, что приводит к усилению апоптоза опухолевых клеток и увеличению популяции CD4 + Т-клеток (de Moreno de LeBlanc et al., 2007). В in vitro исследованиях с использованием человеческого Т-лимфотропного вируса 1 (HTLV-1) -положительных злокачественных Т-лимфоцитов HuT-102 в качестве модели Т-клеточного лейкоза было обнаружено, что KCFS ингибирует пролиферацию до 98% при одновременном снижении транскрипционной уровни TGF-α. Эти эффекты также наблюдались в HTLV-1-негативных злокачественных Т-клетках с таким же снижением транскрипции TGF-α (Rizk et al., 2009; Maalouf et al., 2011). В дополнение к антипролиферативным эффектам, KCFS, как было обнаружено, индуцирует апоптоз как в HTLV-1-позитивных, так и в негативных злокачественных Т-клетках посредством повышения регуляции bax и понижающей регуляции bcl-2 дозозависимым образом (Rizk et al. al., 2013).

Заключение

Целью этого обзора было сопоставить и обобщить то, что известно о микробном составе кефира и о том, как этот состав играет роль в пользе для здоровья, связанной с потреблением кефира. Кефир — это молочный продукт с динамической ферментацией, на который влияет множество различных факторов, влияющих на преимущества, связанные с его потреблением. Эти факторы включают присутствующие различные виды дрожжей и бактерий, а также метаболиты, такие как кефиран и другие экзополисахариды.Хотя кефир был связан с пользой для здоровья на протяжении 100 лет, точная форма этих преимуществ до недавнего времени не изучалась. Использование моделей на животных и других анализов in vitro позволило выяснить, как кефир положительно влияет на здоровье хозяина. Целый кефир, а также отдельные фракции и отдельные организмы, выделенные из кефира, при употреблении оказывают множество положительных эффектов. Они варьируются от улучшения метаболизма холестерина и заживления ран до модуляции иммунной системы и микробиома и даже потенциального облегчения аллергии и рака.Дальнейшие исследования механизмов, лежащих в основе этих эффектов, позволят ученым лучше понять, как именно кефир и другие ферментированные молочные продукты обеспечивают эти преимущества, а также как использовать эти свойства помимо самого кефира.

Широкий спектр потенциальных эффектов кефира, способствующих укреплению здоровья, может привести к дальнейшему увеличению популярности как традиционного ферментированного кефира, так и продуктов, которые производятся с кефирными фракциями или организмами. Чтобы в полной мере использовать полезные свойства кефира, необходимо более глубокое понимание его состава.С развитием метагеномного анализа за счет развития технологии высокопроизводительного секвенирования это очень реалистичная перспектива. Вооружившись этими знаниями, станет возможным более легко выделить и изучить фенотипические характеристики отдельных организмов, присутствующих в смеси кефира, а также обеспечить более глубокое понимание эволюции этих организмов и того, как они стали специализироваться в экосистеме кефира. Полученные дополнительные знания могут также предоставить важную информацию, касающуюся механизмов и точных агентов, ответственных за положительные эффекты, которые были приписаны кефиру (Atalan et al., 2003; Родригес и др., 2005; Huseini et al., 2012; Рахимзаде и др., 2014).

Необходимость дальнейших исследований касается не только механизмов, посредством которых потребление кефира вызывает эти эффекты, но также того, какие организмы или части кефира ответственны за каждое из преимуществ. Путем определения того, какие организмы и метаболиты необходимы для каждого процесса, появляется возможность коммерческого производства кефира, который специально разработан для создания наиболее сильного эффекта у тех, кто его потребляет.В настоящее время очень изменчивая природа организмов и метаболитов, присутствующих в традиционном кефире, требует, чтобы утверждения о пользе для здоровья подтверждались индивидуально для каждого зерна и кефирного напитка. Возможность комбинировать лучшие из возможных штаммов лучших организмов из нескольких источников кефира создаст потенциал для большей пользы, чем наблюдалось ранее, с определенной степенью контроля над этими эффектами, что было невозможно в традиционном кефире.

Авторские взносы

BB написал обзор и составил, рисунки, таблицы и ссылки.ПК контролировал, редактировал и одобрял обзор. BW контролировал, редактировал и одобрял обзор.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы финансируются через программу стипендий Teagasc Walsh Fellowship Scheme (2014025) и внутреннее финансирование Teagasc (RMIS6486). BW поддерживается Канадской программой исследовательских кафедр, а исследования в лаборатории Коттера финансируются SFI через грант PI «Obesibiotics» (11 / PI / 1137) и в форме гранта центра (номер гранта Института микробиома APC SFI / 12. / RC / 2273).

Ссылки

Альтманн, С. В., Дэвис, Х. Р. мл., Чжу, Л. Дж., Яо, X., Хус, Л. М., Тецлофф, Г. и др. (2004). Белок Ниманна-Пика C1 Like 1 имеет решающее значение для абсорбции холестерина в кишечнике. Наука 303, 1201–1204. DOI: 10.1126 / science.1093131

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ангуло Л., Лопес Э. и Лема К. (1993). Микрофлора присутствует в кефирных зернах Галисийского региона (северо-запад Испании). Дж.Dairy Res. 60, 263–267. DOI: 10.1017 / S0022029

759X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ассади М. М., Пурахмад Р. и Моазами Н. (2000). Использование изолированных кефирных заквасок в производстве кефира. World J. Microbiol. Biotechnol. 16, 541–543. DOI: 10.1023 / A: 100893

85

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Аталан, Г., Демиркан, И., Яман, Х., и Цина, М. (2003). Влияние местного применения кефира на заживление открытых ран в исследовании in vivo. Kafkas Univ. Вет. Фак. Ддерг. 9, 43–47.

Google Scholar

Azad, M. B., Konya, T., Maughan, H., Guttman, D. S., Field, C. J., Sears, M. R., et al. (2013). Микробиота кишечника младенцев и гигиеническая гипотеза аллергического заболевания: влияние домашних животных и братьев и сестер на состав и разнообразие микробиоты. Allergy Asthma Clin. Иммунол. 9, 15. DOI: 10.1186 / 1710-1492-9-15

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бина, А.и Прасад В. (1997). Влияние йогурта и бифидного йогурта, обогащенного сухим обезжиренным молоком, сгущенной сывороткой и конденсированной сывороткой, гидролизованной лактозой, на уровни холестерина и триацилглицерина в сыворотке крови у крыс. J. Dairy Res. 64, 453–457. DOI: 10.1017 / S0022029997002252

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бутс, Ж.-П., Де Кейзер, Н., Де Редемакер, Л. (1994). Saccharomyces boulardii усиливает экспрессию кишечных ферментов крыс за счет внутрипросветного высвобождения полиаминов. Pediatr. Res. 36, 522–527. DOI: 10.1203 / 00006450-199410000-00019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Караси П., Раседо С., Жако К., Романин Д., Серраделл М. и Урдачи М. (2015). Влияние производного кефира Lactobacillus kefiri на иммунный ответ слизистых оболочек и микробиоту кишечника. J. Immunol. Res. 2015, 361604. DOI: 10.1155 / 2015/361604

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кастальуоло, И., Риглер, М. Ф., Валеник, Л., Ламонт, Дж. Т., и Поулакис, К. (1999). Протеаза Saccharomyces boulardii ингибирует эффекты Clostridium difficile токсинов A и B в слизистой оболочке толстой кишки человека. Заражение. Иммун. 67, 302–307.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Чевикбас, А., Емни, Э., Эззеденн, Ф. В., Ярдимичи, Т., Чевикбас, У., и Стохс, С. (1994). Противоопухолевое антибактериальное и противогрибковое действие кефира и кефирных зерен. Phytother.Res. 8, 78–82. DOI: 10.1002 / ptr.2650080205

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Chen, H.-C., Wang, S.-Y., and Chen, M.-J. (2008). Микробиологическое исследование молочнокислых бактерий в зернах кефира культурально-независимыми и культурально-независимыми методами. Food Microbiol. 25, 492–501. DOI: 10.1016 / j.fm.2008.01.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Ю., Сяо, П., Хун, В., Дай, Т., и Чен, М.(2012). Lactobacillus kefiranofaciens M1, выделенный из зерен молочного кефира, облегчает экспериментальный колит in vitro и in vivo. J. Dairy Sci. 95, 63–74. DOI: 10.3168 / jds.2011-4696

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Ю., Ли, Т., Хонг, В., Се, Х., и Чен, М. (2013). Эффекты Lactobacillus kefiranofaciens M1, выделенного из кефирных зерен, на энтерогеморрагическую инфекцию Escherichia coli с использованием моделей клеток мышей и кишечника. J. Dairy Sci. 96, 7467–7477. DOI: 10.3168 / jds.2013-7015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Correa Franco, M., Golowczyc, M. A., De Antoni, G. L., Pérez, P.F., Humen, M., and de los Angeles Serradell, M. (2013). Введение кефирного молока защищает мышей от инфекции Giardia Кишечник . J. Med. Microbiol 62, 1815–1822. DOI: 10.1099 / jmm.0.068064-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кортье, Г., Dubos, F., и Ducluzeau, R. (1986). Предотвращение гибели мышей-гнотобиотов, вызванной Clostridium difficile , вызванной Saccharomyces boulardii . банка. J. Microbiol. 32, 894–896. DOI: 10,1139 / m86-164

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Czerucka, D., Piche, T., and Rampal, P. (2007). Обзорная статья: дрожжи как пробиотики — Saccharomyces boulardii . Алимент. Pharmacol. Ther. 26, 767–778. DOI: 10.1111 / j.1365-2036.2007.03442.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Морено де ЛеБлан, А., Матар, К., Фарнворт, Э., и Пердигон, Г. (2006). Изучение цитокинов, участвующих в профилактике экспериментального рака груди у мышей с помощью кефира. Цитокин 34, 1–8. DOI: 10.1016 / j.cyto.2006.03.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

де Морено де ЛеБлан, А., Матар, К., Фарнворт, Э. и Пердигон, Г.(2007). Изучение иммунных клеток, участвующих в противоопухолевом действии кефира на модели рака груди у мышей. J. Dairy Sci. 90, 1920–1928. DOI: 10.3168 / jds.2006-079

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Диосма, Г., Романин, Д. Э., Рей-Буруско, М. Ф., Лондеро, А., и Гарроте, Г. Л. (2014). Дрожжи из кефирных зерен: выделение, идентификация и характеристика пробиотиков. World J. Microbiol. Biotechnol. 30, 43–53. DOI: 10.1007 / s11274-013-1419-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Добсон, А., О’Салливан, О., Коттер, П. Д., Росс, П., и Хилл, К. (2011). Высокопроизводительный анализ бактериального состава кефира и связанного с ним кефирного зерна на основе последовательностей. FEMS Microbiol. Lett. 320, 56–62. DOI: 10.1111 / j.1574-6968.2011.02290.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Френгова Г. И., Симова Е. Д., Бешкова Д. М., Симов З. И. (2002). Экзополисахариды, продуцируемые молочнокислыми бактериями кефирных зерен. Z. Naturforsch.С 57, 805–810.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Гао, Дж., Гу, Ф., Жуань, Х., Чен, К., Хэ, Дж., И Хэ, Г. (2013). Индукция апоптоза клеток рака желудка SGC7901 in vitro бесклеточной фракцией тибетского кефира. Внутр. Dairy J. 30, 14–18. DOI: 10.1016 / j.idairyj.2012.11.011

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарофало К., Осимани А., Миланович В., Аквиланти Л., Де Филиппис Ф., Стеллато Г. и др. (2015). Бактерии и микробиота дрожжей в зернах молочного кефира из разных регионов Италии. Food Microbiol. 49, 123–133. DOI: 10.1016 / j.fm.2015.01.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гарроте, Г. Л., Абрахам, А. Г., и Де Антони, Г. Л. (2001). Химическая и микробиологическая характеристика зерен кефира. J. Dairy Res. 68, 639–652. DOI: 10.1017 / S0022029

5210

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ghoneum, M., and Gimzewski, J. (2014). Апоптотический эффект нового кефирного продукта, PFT, на клетки миелоидного лейкоза с множественной лекарственной устойчивостью через механизм прокалывания дыр. Внутр. J. Oncol. 44, 830–837. DOI: 10.3892 / ijo.2014.2258

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Golowczyc, M.A., Gugliada, M.J., Hollmann, A., Delfederico, L., Garrote, G.L., Abraham, A.G., et al. (2008). Характеристика гомофермента Lactobacilli , выделенного из кефирных зерен: потенциальное использование в качестве пробиотика. J. Dairy Res. 75, 211–217. DOI: 10.1017 / S0022029

3117

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гюзель-Сейдим, З., Сейдим А., Грин А. и Бодин А. (2000). Определение органических кислот и летучих ароматических веществ в кефире при брожении. J. Food Composit. Анальный. 13, 35–43. DOI: 10.1006 / jfca.1999.0842

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гузель-Сейдим, З., Сейдим, А., Грин, А., и Таш, Т. (2006). Определение антимутагенных свойств ферментированного молока, экстрагированного ацетоном, и изменения их общего профиля жирных кислот, включая конъюгированные линолевые кислоты. Внутр. J. Dairy Technol. 59, 209–215. DOI: 10.1111 / j.1471-0307.2006.00265.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хамет, М. Ф., Лондеро, А., Медрано, М., Веркаммен, Э., Ван Хорде, К., Гарроте, Г. Л. и др. (2013). Применение культурально-зависимых и культурально-независимых методов для идентификации Lactobacillus kefiranofaciens в микробных консорциумах, присутствующих в зернах кефира. Food Microbiol. 36, 327–334. DOI: 10.1016 / j.fm.2013.06.022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хамет, М. Ф., Медрано, М., Перес, П. Ф., и Абрахам, А. Г. (2016). Пероральный прием кефирана оказывает бифидогенное действие на микробиоту кишечника мышей BALB / c. Benef. Микробы 7, 237–246. DOI: 10.3920 / BM2015.0103

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hill, C., Guarner, F., Reid, G., Gibson, G.R., Merenstein, D.J., Pot, B., et al. (2014).Документ о консенсусе экспертов: консенсусное заявление международной научной ассоциации пробиотиков и пребиотиков относительно области применения и надлежащего использования термина пробиотик. Nat. Преподобный Гастроэнтерол. Гепатол. 11, 506–514. DOI: 10.1038 / nrgastro.2014.66

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hong, W.-S., Chen, H.-C., Chen, Y.-P., and Chen, M.-J. (2009). Влияние супернатанта кефира и молочнокислых бактерий, выделенных из кефирного зерна, на продукцию цитокинов макрофагами. Внутр. Молочный J. 19, 244–251. DOI: 10.1016 / j.idairyj.2008.10.010

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hong, W.-S., Chen, Y.-P., Dai, T.-Y., Huang, I.-N., and Chen, M.-J. (2011). Влияние инактивированного нагреванием изолированного кефиром Lactobacillus kefiranofaciens M1 на предотвращение аллергической реакции дыхательных путей у мышей. J. Agric. Food Chem. 59, 9022–9031. DOI: 10.1021 / jf201913x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Ю., Wang, X., Wang, J., Wu, F., Sui, Y., Yang, L., et al. (2013a). Штаммы Lactobacillus plantarum как потенциальные пробиотические культуры с понижающей холестерин активностью. J. Dairy Sci. 96, 2746–2753. DOI: 10.3168 / jds.2012-6123

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хуанг, Ю., Ву, Ф., Ван, X., Суй, Ю., Ян, Л., и Ван, Дж. (2013b). Характеристика Lactobacillus plantarum Lp27, выделенного из зерен тибетского кефира: потенциальная пробиотическая бактерия с эффектом снижения уровня холестерина. J. Dairy Sci. 96, 2816–2825. DOI: 10.3168 / jds.2012-6371

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хьюго А., Какису Э., Де Антони Г. и Перес П. (2008). Лактобациллы противодействуют биологическим эффектам энтерогеморрагической Escherichia coli in vitro. Lett. Прил. Microbiol. 46, 613–619. DOI: 10.1111 / j.1472-765X.2008.02363.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хусейни, Х.Ф., Рахимзаде, Г., Фазели, М. Р., Мехразма, М., и Салехи, М. (2012). Оценка ранозаживляющего действия кефирных продуктов. Бернс 38, 719–723. DOI: 10.1016 / j.burns.2011.12.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ирапорда К., Романин Д. Э., Румбо М., Гарроте Г. Л. и Абрахам А. Г. (2014). Роль лактата на иммуномодулирующие свойства небактериальной фракции кефира. Food Res. Int. 62, 247–253. DOI: 10.1016 / j.foodres.2014.03.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Исмаил, А.А., Эль-Нокраши, С.А., и Хоршид, М. (1983). Напиток из сепарированного молока буйвола, сброженного кефирными зернами. Внутр. J. Dairy Technol. 36, 117–118. DOI: 10.1111 / j.1471-0307.1983.tb02230.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Какису, Э., Абрахам, А. Г., Тирони, Фаринати, К., Ибарра, К., и Де Антони, Г. Л. (2013). Lactobacillus plantarum , выделенный из кефира, защищает клетки веро от цитотоксичности шига-токсином типа II из Escherichia coli O157: H7. J. Dairy Res. 80, 64–71. DOI: 10.1017 / S0022029

0659

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Какису, Э. Дж., Абрахам, А. Г., Перес, П. Ф., и Де Антони, Г. Л. (2007). Ингибирование Bacillus cereus в молоке, ферментированном кефирными зернами. J. Food Protect. 70, 2613–2616.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Кирьявайнен, П., Арвола, Т., Салминен, С., и Исолаури, Э. (2002). Аберрантный состав кишечной микробиоты младенцев с аллергией: цель бифидобактериальной терапии при отлучении от груди? Кишечник 51, 51–55.DOI: 10.1136 / gut.51.1.51

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Korsak, N., Taminiau, B., Leclercq, M., Nezer, C., Crevecoeur, S., Ferauche, C., et al. (2015). Краткое сообщение: оценка микробиоты образцов кефира с использованием метагенетического анализа, нацеленного на фрагменты рибосомной ДНК 16S и 26S. J. Dairy Sci. 98, 3684–3689. DOI: 10.3168 / jds.2014-9065

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Котовская, М., Альбрехт П. и Шаевска Х. (2005). Saccharomyces boulardii в профилактике антибиотико-ассоциированной диареи у детей: рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Алимент. Pharmacol. Ther. 21, 583–590. DOI: 10.1111 / j.1365-2036.2005.02356.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Kwon, O.-K., Ahn, K.-S., Lee, M.-Y., Kim, S.-Y., Park, B.-Y., Kim, M.-K., et al. (2008). Ингибирующее действие кефирана на вызванное овальбумином воспаление легких на мышиной модели астмы. Arch. Pharm. Res. 31, 1590–1596. DOI: 10.1007 / s12272-001-2156-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

La Rivière, J., Kooiman, P., and Schmidt, K. (1967). Кефиран, новый полисахарид, производимый в кефирном зерне Lactobacillus brevis . Arch. Микробиол. 59, 269–278. DOI: 10.1007 / BF00406340

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Латорре-Гарсия, Л., дель Кастильо-Агудо, Л.и Полайна Дж. (2007). Таксономическая классификация дрожжей, выделенных из кефира, на основе последовательности их генов рибосомной РНК. World J. Microbiol. Biotechnol. 23, 785–791. DOI: 10.1007 / s11274-006-9298-y

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lee, M.-Y., Ahn, K.-S., Kwon, O.-K., Kim, M.-J., Kim, M.-K., Lee, I.-Y., et al. (2007). Противовоспалительные и противоаллергические эффекты кефира на модели астмы у мышей. Иммунобиология 212, 647–654. DOI: 10.1016 / j.imbio.2007.05.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Leite, A., Miguel, M., Peixoto, R., Ruas-Madiedo, P., Paschoalin, V., Mayo, B., et al. (2015). Пробиотический потенциал выбранных штаммов молочнокислых бактерий, выделенных из зерен бразильского кефира. J. Dairy Sci. 98, 3622–3632. DOI: 10.3168 / jds.2014-9265

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лейте, А.М.О., Майо, Б., Рашид, К.Т.С.С., Peixoto, R. S., Silva, J. T., Paschoalin, V. M. F., et al. (2012). Оценка микробного разнообразия зерен бразильского кефира с помощью ПЦР-ДГГЭ и пиросеквенирования. Food Microbiol. 31, 215–221. DOI: 10.1016 / j.fm.2012.03.011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Li, L., Wieme, A., Spitaels, F., Balzarini, T., Nunes, O.C, Manaia, C.M., et al. (2014). Acetobacter sicerae sp. nov., выделенный из сидра и кефира, и идентификация видов рода Acetobacter с помощью анализа последовательностей dnaK, groEL и rpoB. Внутр. J. Syst. Evol. Microbiol. 64, 2407–2415. DOI: 10.1099 / ijs.0.058354-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ликотрафити, Э., Валавани, П., Аргириу, А., и Роудс, Дж. (2015). Оценка in vitro потенциальных антимикробных синбиотиков с использованием Lactobacillus kefiri , выделенного из зерен кефира. Внутр. Молочный J. 45, 23–30. DOI: 10.1016 / j.idairyj.2015.01.013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю, Х., Xie, Y.H., Xiong, L.X., Dong, R.T., Pan, C.L., Teng, G.X., et al. (2012). Эффект и (механизм) снижения холестерина kluyveromyces от тибетского кефира. Adv. Матер. Res. 343–344, 1290–1298.

Google Scholar

Лю Ж.-Р., Ван С.-Й., Чен М.-Дж., Чен Х.-Л., Юэ П.-Й. и Лин Ч.-В. (2006a). Гипохолестеринемические эффекты молочного кефира и соевого молока-кефира у хомячков, вскармливаемых холестерином. Br. J. Nutr. 95, 939–946. DOI: 10.1079 / BJN20061752

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю Дж.R., Wang, S.Y., Chen, M.J., Yueh, P.Y. и Lin, C.W. (2006b). Антиаллергенные свойства молочного кефира и соевого кефира и их благотворное влияние на микрофлору кишечника. J. Sci. Продовольственное сельское хозяйство. 86, 2527–2533. DOI: 10.1002 / jsfa.2649

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маалуф К., Байдун Э. и Ризк С. (2011). Кефир вызывает остановку клеточного цикла и апоптоз в HTLV-1-отрицательных злокачественных Т-лимфоцитах. Cancer Manag. Res. 3:39.DOI: 10.2147 / CMR.S15109

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккаферри, С., Клиндер, А., Бриджиди, П., Кавина, П., и Костабиле, А. (2012). Потенциальный пробиотик Kluyveromyces marxianus B0399 модулирует иммунный ответ в клетках Caco-2 и мононуклеарных клетках периферической крови и воздействует на микробиоту кишечника человека в модельной системе толстой кишки in vitro. Заявл. Environ. Microbiol. 78, 956–964. DOI: 10.1128 / AEM.06385-11

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маэда, Х., Чжу, X., Омура, К., Судзуки, С., и Китамура, С. (2004a). Влияние экзополисахарида (кефирана) на липиды, артериальное давление, уровень глюкозы в крови и запоры. Биофакторы 22, 197–200. DOI: 10.1002 / biof.5520220141

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маэда, Х., Чжу, X., Судзуки, С., Судзуки, К., и Китамура, С. (2004b). Структурная характеристика и биологическая активность экзополисахарида кефирана, продуцируемого Lactobacillus kefiranofaciens WT-2BT. J. Agric. Food Chem. 52, 5533–5538. DOI: 10.1021 / jf049617g

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мейнвилл, И., Роберт, Н., Ли, Б., и Фарнворт, Э. Р. (2006). Полифазная характеристика молочнокислых бактерий в кефире. Syst. Прил. Microbiol. 29, 59–68. DOI: 10.1016 / j.syapm.2005.07.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маркина Д., Сантос А., Корпас И., Муньос Дж., Зазо, Дж., И Пейнадо, Дж. (2002). Диетическое влияние кефира на микробную активность в кишечнике мышей. Lett. Прил. Microbiol. 35, 136–140. DOI: 10.1046 / j.1472-765X.2002.01155.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Марш, А. Дж., О’Салливан, О., Хилл, К., Росс, Р. П., и Коттер, П. Д. (2013). Последовательный анализ бактериального и грибкового состава кефирных зерен и молока из различных источников. PLoS ONE 8: e69371.DOI: 10.1371 / journal.pone.0069371

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Медрано, М., Перес, П. Ф., и Абрахам, А. Г. (2008). Кефиран противодействует цитопатическим эффектам внеклеточных факторов Bacillus cereus . Внутр. J. Food Microbiol. 122, 1–7. DOI: 10.1016 / j.ijfoodmicro.2007.11.046

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мечников, Э. (1908). Продление жизни. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Патнэм.

Google Scholar

Miao, J., Guo, H., Ou, Y., Liu, G., Fang, X., Liao, Z., et al. (2014). Очистка и характеристика бактериоцина F1, нового бактериоцина, продуцируемого Lactobacillus paracasei subsp. толеранс FX-6 из тибетского кефира, традиционного кисломолочного продукта из Тибета, Китай. Food Control 42, 48–53. DOI: 10.1016 / j.foodcont.2014.01.041

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Miguel, M. G. D. C. P., Cardoso, P.Г., де Ассис Лаго, Л., и Шван, Р. Ф. (2010). Разнообразие бактерий, присутствующих в зернах молочного кефира, с использованием методов культурально-зависимых и культурально-независимых. Food Res. Int. 43, 1523–1528. DOI: 10.1016 / j.foodres.2010.04.031

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Motaghi, M., Mazaheri, M., Moazami, N., Farkhondeh, A., Fooladi, M., and Goltapeh, E. (1997). Производство кефира в Иране. World J. Microbiol. Biotechnol. 13, 579–581. DOI: 10.1023 / A: 1018577728412

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мурофуши, М., Мидзугути, Дж., Айбара, К., и Матухаси, Т. (1986). Иммунопотенциальный эффект полисахарида из кефирного зерна, KGF-C, вводимого мышам перорально. Иммунофармакология 12, 29–35. DOI: 10.1016 / 0162-3109 (86)

Виндерола, Г., Пердигон, Г., Дуарте, Дж., Фарнворт, Э., и Матар, К. (2006a). Влияние перорального введения экзополисахарида, продуцируемого Lactobacillus kefiranofaciens , на иммунитет слизистой оболочки кишечника. Цитокин 36, 254–260. DOI: 10.1016 / j.cyto.2007.01.003

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Виндерола, Г., Пердигон, Г., Дуарте, Дж., Тангавел, Д., Фарнворт, Э. и Матар, К. (2006b). Влияние кефирных фракций на врожденный иммунитет. Иммунобиология 211, 149–156. DOI: 10.1016 / j.imbio.2005.08.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вуичич И., Вулич М. и Кенивес Т. (1992). Усвоение холестерина в молоке кефирными культурами. Biotechnol. Lett. 14, 847–850. DOI: 10.1007 / BF01029151

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, S.-Y., Chen, H.-C., Liu, J.-R., Lin, Y.-C., and Chen, M.-J. (2008). Идентификация дрожжей и оценка их распределения в тайваньских заквасках для кефира и виили. J. Dairy Sci. 91, 3798–3805. DOI: 10.3168 / jds.2007-0468

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, S.-Y., Chen, K.-N., Lo, Y.-M., Chiang, M.-L., Chen, H.-C., Liu, J.-R., et al. (2012). Исследование микроорганизмов, участвующих в биосинтезе кефирного зерна. Food Microbiol. 32, 274–285. DOI: 10.1016 / j.fm.2012.07.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван, Ю., Сюй, Н., Си, А., Ахмед, З., Чжан, Б., и Бай, X. (2009). Влияние Lactobacillus plantarum MA2, выделенного из тибетского кефира, на липидный обмен и микрофлору кишечника крыс, получавших диету с высоким содержанием холестерина. Заявл. Microbiol. Biotechnol. 84, 341–347. DOI: 10.1007 / s00253-009-2012-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

ВОЗ (1982). Профилактика ишемической болезни сердца. Всемирный орган здравоохранения. Tech. Rep. Ser. 678, 1–53.

Google Scholar

Witthuhn, R., Шуман, Т., и Бритц, Т. (2005). Характеристика микробного населения на разных этапах производства кефира и выращивания кефирной зерновой массы. Внутр. Молочный J. 15, 383–389. DOI: 10.1016 / j.idairyj.2004.07.016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Witthuhn, R.C., Schoeman, T., and Britz, T.J. (2004). Выделение и характеристика микробной популяции различных южноафриканских кефирных зерен. Внутр. J. Dairy Technol. 57, 33–37.DOI: 10.1111 / j.1471-0307.2004.00126.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Волевер Т., Спадафора П. Дж., Куннейн С. К. и Пенчарз П. Б. (1995). Пропионат подавляет включение [1,2-13C] ацетата толстой кишки в липиды плазмы у людей. Am. J. Clin. Nutr. 61, 1241–1247.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Вуд Р. А. (2003). Естественное течение пищевой аллергии. Педиатрия 111, 1631–1637.

Google Scholar

Вшолек, М., Тамим, А., Мьюр, Д., и Барклай, М. (2001). Свойства кефира, произведенного в Шотландии и Польше с использованием коровьего, козьего и овечьего молока с разными заквасочными культурами. LWT-Food Sci. Technol. 34, 251–261. DOI: 10.1006 / fstl.2001.0773

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сяо, Дж., Кондо, С., Такахаши, Н., Мияджи, К., Осида, К., Хирамацу, А., и др. (2003). Влияние молочных продуктов, ферментированных Bifidobacterium longum , на липиды крови крыс и здоровых взрослых мужчин-добровольцев. J. Dairy Sci. 86, 2452–2461. DOI: 10.3168 / jds.S0022-0302 (03) 73839-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Се, Н., Чжоу, Т., и Ли, Б. (2012). Кефирные дрожжи усиливают пробиотический потенциал Lactobacillus paracasei H9: положительные эффекты коагрегации между двумя штаммами. Food Res. Int. 45, 394–401. DOI: 10.1016 / j.foodres.2011.10.045

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ёсида, Ю., Yokoi, W., Ohishi, K., Ito, M., Naito, E., and Sawada, H. (2005). Влияние клеточной стенки Kluyveromyces marxianus YIT 8292 на уровень холестерина в плазме и экскрецию стерола в фекалиях у крыс, получавших диету с высоким содержанием холестерина. Biosci. Biotechnol. Biochem. 69, 714–723. DOI: 10.1271 / bbb.69.714

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yüksekdağ, Z., Beyatli, Y., and Aslim, B. (2004). Определение некоторых характеристик коккоидных форм молочнокислых бактерий, выделенных из турецких кефиров с натуральным пробиотиком. J. WT-Food Sci. Technol. 37, 663–667. DOI: 10.1016 / j.lwt.2004.02.004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Занирати, Д. Ф., Абатемарко, М., де Чикко Сандес, С. Х., Николи, Дж. Р., Нуньес, А. К., и Нойман, Э. (2015). Отбор молочнокислых бактерий из зерен бразильского кефира для потенциального использования в качестве закваски или пробиотических культур. Анаэроб 32, 70–76. DOI: 10.1016 / j.anaerobe.2014.12.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжэн, Ю., Лу, Ю., Ван, Дж., Янг, Л., Пан, К., и Хуанг, Ю. (2013). Пробиотические свойства штаммов Lactobacillus , выделенных из зерен тибетского кефира. PLoS ONE 8: e69868. DOI: 10.1371 / journal.pone.0069868

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжоу Дж., Лю X., Цзян Х. и Дун М. (2009). Анализ микрофлоры в зернах тибетского кефира с помощью денатурирующего градиентного гель-электрофореза. Food Microbiol. 26, 770–775. DOI: 10.1016 / j.fm.2009.04.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhuang, G., Liu, X.-M., Zhang, Q.-X., Tian, ​​F.-W., Zhang, H., Zhang, H.-P., et al. (2012). Успехи исследований в отношении клинических исходов и потенциальных механизмов снижения уровня холестерина пробиотиками. Clin. Липидол. 7, 501–507. DOI: 10.2217 / clp.12.40

CrossRef Полный текст | Google Scholar

(PDF) Свойства и преимущества кефира

281

S.M. John & S. Deeseenthum / Songklanakarin J. Sci. Technol. 37 (3), 275-282, 2015

Куби, Дж. 1994. Иммунология. W.H. Фримен и компания.

Второе издание, Нью-Йорк, США, стр. 580.

Квон, штат Калифорния, Парк, штат Мая, Чо, Джонс, Чой, ул. и Чанг, Д.С.

2003. Идентификация эффективных микроорганизмов из

кефирной кисломолки. Пищевая наука и биотехнология.

12, 476-479.

Kyoung, K., Leeb, I.Y., Oha, S.R. и Leea, H.K. 2007 г.Противовоспалительное и противоаллергическое действие кефира

на модели астмы у мышей

. Иммунобиология. 212, 647-654.

Лабайен, И., Форга, Л., Гонсалес, А., Вейнкооп, Л.И. и

Martinez, J.A. 2001. Связь между пищеварением лактозы

, временем прохождения через желудочно-кишечный тракт и симптомами

у лиц, страдающих мальабсорбцией лактозы после потребления молочных продуктов.

Пищевая фармакология и терапия .15, 543-

549.

Либудзиш З. и Пяткевич А. 1990. Производство кефира в

Польша. Dairy Industries International. 55, 31-33.

Линь М.Ю. and Change, F.J. 2000. Антиоксидантный эффект

кишечных бактерий Bifidobacteriumlongum ATCC

15708 и Lactobacillus acidophilus ATCC 4356.

Заболевания пищеварения и науки. 45, 1617–1622.

Лю Дж. Р., Ван С. Ю., Линь Ю. Ю. и Lin, C.W. 2002. Противоопухолевое действие

молочного кефира и кефира соевого молока у мышей, несущих опухоль

.Питание и рак. 44, 182–187.

Лю Дж.Р., Ван С.Й., Чен М.Дж., Чен Х.Л., Юэ П.Й. и

Лин, С.В. 2006. Гипохолестеринемические эффекты молока —

кефира и соевого молока-кефира у хомяков, питающихся холестерином.

Британский журнал питания. 95 (5), 939-946.

Лю, Дж. Р., Ван, С. Ю., Чен, М. Дж., Юэ, П. Ю. and Lin, C.W.

2006 a. Антиаллергенные свойства молочного кефира и кефира из соевого молока

и их благотворное влияние на микрофлору кишечника.Журнал науки о продуктах питания и

сельского хозяйства. 86, 2527-2533.

Маэда, Х., Чжу, X., Омура, К., Сузуки, С. и Китамура, С.

2004. Влияние экзополисахарида (кефирана) на

липидов, артериальное давление, уровень глюкозы в крови и запор —

т. БиоФакторы. 22 (1-4), 197-200.

Маэда, Х., Мизумото, М., Судзуки, К. и Цудзи. 2005. Влияние

кормления кефираном на экскрецию холестерина в кале,

Повреждение печени и концентрация гистамина в кишечнике —

у крыс.Биология и микрофлора. 24 (2), 35-40.

Медрано, М., Перес, П.Ф. и Abraham, A.G. 2008. Кефиран

противодействует цитопатическим эффектам внеклеточных факторов Bacillus cereus

. Международный журнал пищевых продуктов

Микробиология. 122: 1-2.

Паусен, А. и Кармен, С. 2008. Пробиотическая активность смешанных

культур лактобактерий кефира и безлактозных дрожжей

, бюллетень UASVM, сельское хозяйство. 65 (2).

Пауэлл, Дж.Э., Виттхун, Р.К., Тодоров, С.Д. и Дикс, L.M.T.

2007. Характеристика бактериоцина ST8KF, продуцированного

изолятом кефира Lactobacillus plantarum ST8KF.

Международный молочный журнал. 17, 190–198.

Rattray, F.P. и Коннелл, М.Дж. 2011. Ферментированный кефир молока.

В: Фукай Дж. У., редактор. Энциклопедия молочных наук.

2-е изд. Академическая пресса; Сан-Диего, США, стр. 518-

524.

Рид, Г., Джасс, Дж., Себульски, М.Т. и Маккормик, Дж. 2003.

Возможное использование пробиотиков в клинической практике. Клинический

Микробиологический обзор. 16, 658-72.

Reynier, M.O., Montet, J.C., Gerolami, A., Marteau, C., Crotte,

C., Montet, A.M. and Mathieu, S. 1981. Сравнительные эффекты

холевой, хенодезоксихолевой и урсодезоксихолевой

кислот на мицеллярную солюбилизацию и всасывание в кишечнике

холестерина. Журнал липидных исследований. 22, 467-

473.

Робертс М., Ярунин С. и Данон. 2000. Выход на

Российский рынок кефира. Новый бизнес в области питания. 6, 22-

24.

Родригес, К.Л., Капуто, Л.Р.Г., Карвалью, JCT, Евангелиста,

Дж. И Шнедорф, Дж. М. 2005. Противомикробное и лечебное действие —

Активность кефира и кефирана . Международный

Журнал противомикробных агентов. 25, 404-408.

Сахи Т. 1994. Генетика и эпидемиология взрослого типа

гиполактазии.Скандинавский журнал Gastroentero-

logy. 29 (202), 7-20.

Сандра. E. 2013. Кефир не боится. Польза, любовные истории про

. Доступно по адресу: http://www.benefitsofkefir.com.

[январь, 2013].

Сандерс, Э.М. 2000. Рекомендации по использованию пробиотических бактерий

для регулирования здоровья человека. Журнал Нутри-

. 130, 384-390.

Сантос, А., Санмауро, М., Санчес, А., Торрес, Дж. М. и

Маркина, Д.2003. Антимикробные свойства

различных штаммов Lactobacillus spp. изолирован из

. Систематическая и прикладная микробиология. 26, 434-

437.

Schneedorf, J.M и Anfiteatro, D. 2004. Кефир, пробиотик

, продуцируемый инкапсулированным микроорганизмом и воспламенением. В противовоспалительной фитотерапии (Португалия —

), JCT. Карвалью, редактор. Tecmed, Brazil, pp. 443-

467.

Schneedorf, J.М. 2012. Kefir D’Aqua и его пробиотические свойства —

связей. Intech Open Science, Бразилия, стр. 53-76.

Семих О.Е. и Чагинди С. 2003. Кефир: пробиотический молочный продукт —

, пищевые и терапевтические аспекты.

Пакистанский журнал питания. 2 (2), 54-59.

Сейдим, З.Б. 2001. Исследования ферментативных, микробиологических

и биохимических свойств кефира и кефирных зерен.

к.э.н. Диссертация, Университет Клемсона, Клемсон,

Южная Каролина, U.SA

Srinivas, S., Alja, W., Paula, R., Paul, R., Colin H. and Paul,

DC 2010. Влияние биоинженерного лактицина 3147

Лантиониновые мостики на удельную активность и сопротивление —

к теплу и протеазам. Химия и биология.

1151-1160.

Стивен Р., Герцлер Р. Д., Шеннон М. и Клэнси М. С.

2003. Кефир улучшает пищеварение и переносимость лактозы

у взрослых с нарушением пищеварения лактозы.Журнал

Американской диетической ассоциации. 103 (5), 582-587.

Swaggerty, D.L., Walling, A.D., Klein, R.M. 2002. Непереносимость лактозы

. Американский семейный врач. 65, 1845–

1850, 1855–1856.

Питательные вещества | Бесплатный полнотекстовый | Многоликость кисломолочных продуктов с кефиром: характеристики качества, химический состав, пищевая ценность, польза для здоровья и безопасность

1. Введение

В этом обзоре основное внимание уделяется физико-химическому, сенсорному анализу и вкусовому составу кефира с точки зрения того, как различные методы производства и ингредиенты влияют на состав кефира и в конечном итоге влияют на его биологическую и пищевую ценность.

2. Пребиотики, добавки и методы производства, используемые при производстве кефира

В совокупности эти результаты показывают, что на производство кефира влияет несколько факторов, включая сырье, технологию производства и условия хранения, которые необходимо оптимизировать параллельно для достижения наилучшего качества продукта.

3. Физико-химические параметры кефира в контексте различных методов его производства

Метаболомное профилирование — это аналитический инструмент, который может способствовать дальнейшей идентификации компонентов кефира и отслеживать биохимические изменения, вызванные бактериальной активностью и / или более того, при хранении.

4. Сенсорный анализ различных типов кефира

Таким образом, аромат, вкус и хорошие вкусовые качества, по-видимому, зависят от таких добавок, как кефирное зерно, инулин и сахароза, тогда как тип молока влияет на текстурные и реологические свойства кефира.

5. Пищевая ценность и польза кефира для здоровья

7. Молоко по сравнению с сахарным кефиром. Ограничения и безопасность.

Вопросы контроля качества и безопасности кефирного материала всегда были актуальны для молочной промышленности. Однако безопасному употреблению кефира уделяется мало внимания. В литературе содержится скудная информация о безопасных уровнях потребления кефира или количестве, которое необходимо употребить, и времени, необходимом для оказания положительного воздействия на здоровье.

8. Заключительные замечания и направления развития кефира

Кефир — это популярный этнический молочный продукт, который постоянно совершенствуется; различные ароматизаторы, типы молока, волокна, зерна и многое другое были изучены на рынке.Кефир изготавливается из различных видов молока (коровьего, козьего, верблюжьего, буйволиного или кобыльего) и обычно производится путем смешивания двух видов молока, чтобы усилить его полезные свойства, вкус и текстуру, и подвергается вторичной ферментации или добавлению добавки, такие как инулин, для улучшения свойств конечного продукта. Ферментация зерен кефира в растворе сахара-сырца или сахара из фруктов или овощей без использования молока — еще один способ производства кефира. Этот продукт называется сладким кефиром. Эти добавки и различные методы производства, помимо ухудшения вкусовых качеств, также влияют на физико-химические свойства и пользу для здоровья кефира.Во время производства следует контролировать тип используемого молока, зерно кефира и условия ферментации (время и температуру), поскольку любые изменения этих параметров могут повлиять на химический и микробиологический состав кефира.

Литература, собранная в этом обзоре, проливает свет на некоторые из наиболее примечательных компонентов, оцененных с помощью химического и сенсорного анализов. Представленные в этом обзоре исследования производства кефира в первую очередь определили влияние одной переменной на качество или состав продукта; взаимодействие между переменными полностью не изучено.Было бы необходимо одновременно исследовать влияние различных переменных на качество конечного продукта, используя статистический дизайн для оптимизации условий ферментации кефира. Другой рекомендуемый подход — применение расширенного анализа данных для разработки моделей для сравнения продуктов, определения наиболее эффективных добавок и лучшего достижения оптимальных свойств кефира. Метаболомика, как стратегия определения детального состава ферментированного молока и записи биохимических изменений, вызванных бактериальной активностью в процессе ферментации и хранения, может быть легко применена для прогнозирования сенсорных, пищевых характеристик и мер безопасности кефира.Кефир содержит множество макро- и микроэлементов, включая белки, липиды, аминокислоты и витамины. Эти компоненты определяют антибактериальные, иммунологические, химиопрофилактические и гипохолестеринемические эффекты кефира, а также объясняют, почему кефир можно употреблять людям с непереносимостью лактозы.

Большинство этих воздействий на здоровье основаны на биохимических или лабораторных анализах и должны быть подтверждены исследованиями на животных и людях, чтобы быть более убедительными. Кроме того, мониторинг изменений в микробиоме кишечника человека после приема различных пробиотиков, содержащихся в кефирных продуктах, может дать лучшее понимание его многочисленных преимуществ для здоровья.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Пробиотические свойства штаммов лактобацилл, выделенных из зерен тибетского кефира

Abstract

Целью данного исследования было оценить функциональные свойства молочнокислых бактерий (LAB), выделенных из зерен тибетского кефира. Для дальнейшей оценки пробиотических свойств были отобраны три изолята Lactobacillus , идентифицированные как Lactobacillus acidophilus LA15, Lactobacillus plantarum B23 и Lactobacillus kefiri D17, которые показали устойчивость к кислотам и солям желчных кислот.3 отобранных штамма продемонстрировали высокую степень адгезии in vitro и к клеткам Сасо-2. Они были чувствительны к гентамицину, эритромицину и хлорамфениколу и устойчивы к ванкомицину со значениями MIC 26 мкг / мл. Все 3 штамма показали потенциальную активность гидролазы желчных солей (BSH), ассимиляцию холестерина и способность к соосаждению холестерина. Кроме того, потенциальное влияние этих штаммов на уровни холестерина в плазме оценивали на крысах Sprague-Dawley (SD). Крыс в 4 экспериментальных группах кормили следующими экспериментальными диетами в течение 4 недель: диета с высоким содержанием холестерина, диета с высоким содержанием холестерина плюс LA15, диета с высоким содержанием холестерина плюс B23 или диета с высоким содержанием холестерина плюс D17.Уровни общего холестерина, триглицеридов и холестерина липопротеинов низкой плотности в сыворотке были значительно ( P <0,05) у крыс, получавших LAB, по сравнению с крысами, получавшими диету с высоким содержанием холестерина без добавления LAB. Уровни холестерина липопротеинов высокой плотности в группах B23 и D17 были значительно ( P <0,05) выше, чем в контрольной группе и группе LA15. Кроме того, уровни холестерина в фекалиях и желчных кислот были значительно ( P <0.05) увеличился после введения LAB. Количество фекальных лактобацилл было значительно ( P <0,05) выше в группах лечения LAB, чем в контрольных группах. Кроме того, 3 штамма были обнаружены в тонком кишечнике, толстой кишке и кале крыс во время испытания кормления. Уровни бактерий оставались высокими даже после прекращения введения LAB в течение 2 недель. Эти результаты предполагают, что эти штаммы могут быть использованы в будущем в качестве пробиотических заквасок для производства новых ферментированных пищевых продуктов.

Образец цитирования: Zheng Y, Lu Y, Wang J, Yang L, Pan C, Huang Y (2013) Пробиотические свойства штаммов Lactobacillus , выделенных из зерен тибетского кефира. PLoS ONE 8 (7): e69868. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069868

Редактор: Жан-Марк А. Лобаккаро, Клермонский университет, Франция

Поступила: 13 мая 2013 г .; Одобрена: 13 июня 2013 г .; Опубликован: 22 июля 2013 г.

Авторские права: © 2013 Zheng et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (№ 31100022) и Программой развития науки и технологий провинции Цзилинь (№ 20110737). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Зерна тибетского кефира являются естественной закваской для ферментированного молока в Тибете, Китай. Молоко, ферментированное зернами тибетского кефира, представляет собой тип самогазированного йогурта, называемого тибетским кефиром, который является традиционной пищей тибетцев. Статистические данные показывают, что люди, употребляющие кефир в своем рационе, обладают долголетием. Данные показывают, что пробиотические бактерии в кишечнике потребителей кефира многочисленны и разнообразны, а микробные сообщества в кишечнике тесно связаны со здоровьем [1], [2].Помимо пищевой ценности кефиру было присвоено множество заявлений о его пользе для здоровья [3]. Многие исследования биологической активности кефира показали, что кефир обладает противовоспалительным действием, иммуномодулирующей активностью, антимикробной активностью и антипролиферативной активностью, и он может стать одним из видов функциональной пищи [4] — [7]. Зерна тибетского кефира содержат сложное микробное сообщество, состоящее из молочнокислых бактерий (LAB) ( Lactobacillus , Lactococcus и Leuconostoc ) и дрожжей ( Saccharomyces , Kluyveromyces и Torula ) [8].Различные LAB, которые были выделены из зерен тибетского кефира, включают Lactobacillus acidophilus [9], Lactobacillus plantarum [10] и Lactobacillus kefiranofaciens [11].

Исследования новых пробиотических штаммов важны для удовлетворения растущего рыночного спроса и получения высокоактивных пробиотических культур для улучшенных продуктов [12] с пробиотическими характеристиками, которые превосходят существующие на рынке.

Целью данного исследования было определение пробиотических свойств штаммов Lactobacillus , выделенных из зерен тибетского кефира.Изоляты были предварительно отобраны на основе устойчивости к кислоте и желчи, и отобранные изоляты дополнительно подверглись скринингу на различные функциональные свойства, такие как способность к адгезии, устойчивость к антибиотикам и активность по снижению холестерина. Три штамма, демонстрирующие желаемые свойства, были отобраны для дальнейшего анализа их эффекта снижения холестерина на крысах, и выживаемость штаммов после прохождения через кишечник крысы также была исследована в 4-недельных испытаниях кормления.

Результаты

Устойчивость к кислотам и желчи

Всего из зерен кефира было получено 10 грамположительных каталазонегативных палочковидных изолятов.Таблица 1 показывает выживаемость 10 изолятов в условиях низкого pH и желчных солей. Все штаммы, за исключением CO 2, стабильно проявляли толерантность при pH 3, а остаточные количества были больше 10 ⁶ КОЕ / мл после 3 ч инкубации. Только 7 изолятов выжили при pH 2, а изоляты LA15, B23 и D17 продемонстрировали довольно высокие уровни кислотостойкости с поддерживающими уровнями более 85% после воздействия pH 2. В тесте на соли желчных кислот все протестированные изоляты были способны расти в 0.3% желчи, но только LA15, B23 и D17 показали устойчивость при концентрации 1% желчи в течение до 12 часов. Изоляты LA15 и B23 показали сравнительно лучшую переносимость и дали количество жизнеспособных организмов более 10 ⁷ КОЕ / мл в 1% желчи. На основании результатов скрининга на толерантность к низким pH и солям желчных кислот 3 изолята, LA15, B23 и D17, были способны выжить при уровнях 10 ⁶ КОЕ / мл в условиях pH 2 или 1% солей желчных кислот и поэтому были отобраны. для дальнейшего анализа их пробиотических свойств.

Идентификация молочнокислых бактерий

Изоляты LA15, B23 и D17 были идентифицированы как Lactobacillus acidophilus , Lactobacillus plantarum и Lactobacillus kefiri , соответственно, с использованием теста API 50CHL. 16S рДНК каждого из 3 изолятов секвенировали, и организмы были идентифицированы выравниванием этих последовательностей 16S как Lactobacillus acidophilus LA15 (номер доступа Genbank KC166236), Lactobacillus plantarum B23 (номер доступа Genbank).KC166237) и Lactobacillus kefiri D17 (инвентарный номер Genbank KC155629).

Адгезионные свойства

Скорость адгезии к клеткам Caco-2 варьировала в зависимости от тестируемых штаммов и составляла от 6,5 до 13,2% (рис. 1). B23 показал значительно лучшие скорости связывания, чем контрольный штамм LGG. Скорость адгезии штаммов LA15 и D17 была значительно ниже ( P <0,05), чем у штамма B23. Связывающая способность LA15 и D17 была эквивалентна связывающей способности LGG.

Рисунок 1. Адгезионная способность изолятов Lactobacillus к эпителиальным клеткам Caco-2 по сравнению с эталонным штаммом Lactobacillus rhamnosus GG (LGG).

Представленные значения являются средством трехкратного определения, а разные буквы (a, b) представляют значимые различия ( P <0,05).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069868.g001

Тестирование чувствительности к антибиотикам

Было обнаружено, что все 3 штамма чувствительны к гентамицину, эритромицину и хлорамфениколу, но устойчивы к ванкомицину со значениями MIC 26 мкг / мл.LA15, который также был устойчив к тетрациклину, со значением MIC 45 мкг / мл, был протестирован с помощью ПЦР на наличие генов устойчивости tet . После ПЦР-амплификации в штамме LA15 был обнаружен только ген tet (M) (данные не показаны).

Эффекты снижения холестерина

Все отобранные штаммы показали способность деконъюгации солей желчных кислот с использованием теста BSH на чашках с агаром (таблица 2). Разница между способностями 4 штаммов ассимилировать холестерин была значительной ( P <0.05). Количество ассимилированного холестерина колебалось от 62,63 до 56,19 мкг / мл. Штаммы B23 и D17 показали значительно более высокие количества ( P <0,05) ассимиляции холестерина по сравнению с LA15 и LGG. Холестерин совместно осаждали одновременно с деконъюгированным гликохолатом натрия на различных уровнях ( P <0,05), в диапазоне от 2,36 до 3,89 мкг / мл в 4 культурах. Деконъюгация гликохолата натрия с помощью B23 и D17 привела к значительно большему количеству ( P <0.05) соосаждения холестерина по сравнению с LA15.

Прием пищи, прибавка в весе и эффективность питания

Все крысы в ​​течение всего испытательного периода кормления были в целом здоровыми. В 4 группах крыс не было выявлено значимых ( P > 0,05) различий в приросте массы тела, потреблении пищи или эффективности питания. Это указывает на то, что животные, получавшие штаммы LAB, росли аналогичным образом по сравнению с контролем (Таблица 3).

Таблица 3. Прирост массы тела, общее потребление пищи и эффективность кормления крыс, получавших диету с высоким содержанием холестерина (контроль) или диету с добавками различных штаммов молочнокислых бактерий (LA15, B23 и D17), через 4 недели.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069868.t003

Анализ липидов крови

Уровни TC, TG, HDL-C и LDL-C в сыворотке в 4 группах показаны на рисунке 2. Крысы, получавшие рационы LA15, B23 и D17, имели значительно ( P <0,05) более низкие уровни TC по сравнению с контролем. группа. В группах B23 и D17 уровни TC были значительно ( P <0,05) ниже, чем в группе LA15. Группы B23, D17 и LA15 показали значимое ( P <0.05) снижение уровня ТГ по сравнению с контрольной группой. Группа B23 имела самые низкие уровни ТГ. Группа D17 показала самые низкие уровни LDL-C, за ней следовали группа B23, LA15 и контрольные группы. Различия в уровнях ХС-ЛПНП между 4 группами были значительными ( P <0,05). Уровни HDL-C в группах B23 и D17 были значительно ( P <0,05) выше, чем в контрольной группе и группе LA15.

Рис. 2. Уровни общего холестерина (TC), триглицеридов (TG), холестерина липопротеинов высокой плотности (HDL-C) и холестерина липопротеинов низкой плотности (LDL-C) в сыворотке крови крыс, получавших только диету с высоким содержанием холестерина ( контроль) или с добавлением различных штаммов молочнокислых бактерий (LA15, B23 или D17) в течение 4 недель.

Результаты выражены как среднее значение ± стандартное отклонение, n = 10. Средние значения в пределах одного ряда липидов с разными строчными буквами (a-d) значительно различаются ( P <0,05).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069868.g002

Холестерин печени и фекалий

В таблице 4 показаны уровни холестерина в печени и кале, а также вес печени. Средняя масса печени существенно не различалась между группами ( P > 0.05). Группы LA15, B23 и D17 имели значительно сниженное содержание холестерина в печени по сравнению с контрольной группой ( P <0,05). Различия между группами, получавшими LAB, не были значительными ( P > 0,05). Концентрация холестерина в кале крыс, получавших штаммы LAB, значительно увеличилась по сравнению с контрольной группой ( P <0,05). Группы B23 и D17 показали значительно более высокие концентрации холестерина в кале, чем группа LA15.

Таблица 4.Вес печени и уровни общего холестерина в печени и кале крыс, получавших только диету с высоким содержанием липидов (контроль) или с добавлением различных штаммов молочнокислых бактерий (LA15, B23 или D17) в течение 4 недель.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069868.t004

Выделение желчных кислот с калом

На рис. 3 показано выделение общего количества желчных кислот с калом у крыс. Экскреция общей желчной кислоты с калом была значительно ( P <0,05) выше у крыс, получавших рационы B23 и D17, чем в других группах.Экскреция общей желчной кислоты с калом была сходной в контрольной группе и группе LA15.

Рисунок 3. Концентрация холевой кислоты в фекалиях у крыс, получавших только диету с высоким содержанием холестерина (контроль) или с добавлением различных штаммов молочнокислых бактерий (LA15, B23 или D17) в течение 4 недель.

Результаты выражаются как среднее значение ± стандартное отклонение. Средние значения с разными буквами (a, b, c) существенно различаются ( P <0,05).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0069868.g003

Колонизация штаммами LAB (LA15, B23 или D17) в кишечном тракте крыс

Как показано в Таблице 5, LA15, B23 или D17 не были обнаружены в двенадцатиперстной кишке, тощей кишке, подвздошной кишке, толстой кишке и кале крыс в день 0. Однако они были обнаружены соответственно в тощей кишке, подвздошной кишке, толстой кишке и кале после 28 дней. день через желудочный зонд, кроме двенадцатиперстной кишки. Количество трех штаммов было значительно ( P <0,05) в подвздошной кишке, толстой кишке и кале, чем в тощей кишке.На 42 день, после прекращения введения бактерий на 2 недели, 3 штамма все еще были обнаружены в тонком кишечнике, толстой кишке и кале. Количество бактерий немного уменьшилось.

Микробиологический анализ

Таблица 6 суммирует состав микробной популяции образцов фекалий обработанной и контрольной групп, как определено подсчетом колоний на селективных средах. Общее количество анаэробов было значительно выше в каждой группе, получавшей LAB, чем в контрольной группе.Мы наблюдали значительное увеличение количества фекальных лактобацилл у обработанных крыс по сравнению с контрольными крысами для каждого тестируемого изолята. Напротив, для каждой группы, обработанной LAB, количество бактерий группы кишечной палочки в кале крыс значительно снизилось на 28 день. После 28 дней введения количество организмов группы кишечной палочки оставалось стабильным до конца 42 дней.

Обсуждение

Одним из необходимых свойств пробиотиков является способность выживать в верхних отделах желудочно-кишечного тракта.Прежде чем достичь дистальной части кишечного тракта и проявить свой пробиотический эффект, эти бактерии должны выжить во время прохождения через желудок и верхнюю часть кишечного тракта [13]. В этом исследовании 3 штамма (LA15, B23 и D17) были устойчивы к pH 2 даже после 3 часов воздействия, но большинство изолятов показали снижение жизнеспособности после воздействия условий pH 2. Lactobacillus plantarum B23 росла лучше, чем Lactobacillus plantarum Lp27, выделенная из зерен тибетского кефира в нашем предыдущем исследовании [14] при низком pH и в присутствии высоких концентраций солей желчных кислот (данные не показаны).Желчь играет фундаментальную роль в специфических и неспецифических защитных механизмах кишечника; Величина его ингибирующего действия определяется прежде всего концентрацией солей желчных кислот [15]. Соответствующие физиологические концентрации желчи человека колеблются от 0,3% до 0,5% [16], [17]. Устойчивость к солям желчных кислот у разных видов Lactobacillus сильно различалась, что подтверждает важность оценки толерантности к желчным изолятам при выборе потенциальных пробиотиков.В этом исследовании штаммы LA15, B23 и D17 были устойчивы к высоким концентрациям бычьего галла, скорее всего, из-за экспрессии белков, связанных с устойчивостью к желчи, в бактериальных клетках [18].

Считается, что адгезия и колонизация пробиотических бактерий в желудочно-кишечном тракте хозяина является важным признаком, необходимым для их пользы для здоровья [19]. Фактически, адгезия является предпосылкой для колонизации [20], стимуляции иммунной системы [21] и антагонистической активности против энтеропатогенов [22].В нашем исследовании адгезионные способности B23 к клеткам Caco-2 были значительно выше, чем у контрольного штамма LGG. A15 и D17 показали связывающую способность, аналогичную LGG. Хотя выводы, сделанные на основании результатов исследований in vitro , нельзя напрямую применить к ситуациям in vivo , связь между способностью к адгезии и временной колонизацией кишечного тракта человека была показана ранее [23]. Следовательно, штаммы LA15, B23 и D17 были отобраны для испытаний кормления животных из-за их адгезионных способностей.

Важность оценки профиля устойчивости к антибиотикам новых изолятов заключается в ограничении использования пробиотических культур, несущих переносимые гены устойчивости к антибиотикам. В нашем исследовании 3 выбранных штамма были протестированы на чувствительность к 5 антибиотикам, относящимся к наиболее клинически значимым классам антибиотиков. Тесты на чувствительность к антибиотикам показали, что они устойчивы к ванкомицину. Эти результаты были ожидаемыми, поскольку известно, что лактобациллы обладают естественной устойчивостью к ванкомицину; это сопротивление обычно является внутренним, кодируется хромосомами и не передается [24], [25].LA15 также был устойчив к тетрациклину и, как было обнаружено, содержал ген tet (M). Согласно EFSA [26], когда штамм типично восприимчивого вида устойчив к данному противомикробному препарату, считается, что он имеет приобретенную устойчивость. Приобретенная устойчивость может быть связана либо с наличием дополнительных генов (гены, приобретенные бактериями в результате увеличения экзогенной ДНК), либо с мутацией местных генов. Чтобы определить происхождение устойчивости, была применена ПЦР для поиска LA15 на наличие генов tet (L), tet (M) и tet (S), которые представляют собой горизонтально переносимые гены, связанные с устойчивостью к тетрациклину [ 27].В штамме LA15 был обнаружен только ген tet (M) (данные не представлены).

Высокая концентрация холестерина в кровотоке человека признана фактором риска ишемической болезни сердца [28], [29]. Утверждается, что потребление кисломолочных продуктов, содержащих определенные лактобациллы или бифидобактерии, снижает концентрацию холестерина в крови у людей [30], [31]. В некоторых сообщениях [32], [33] указано, что штаммы лактобацилл, которые были способны ассимилировать холестерин in vitro , также были способны снижать уровень холестерина in vivo .В этом исследовании мы выбрали 3 штамма, которые имели аналогичные уровни in vitro, устойчивости к солям желчных кислот и низкую толерантность к pH, но с различными свойствами ассимиляции холестерина, чтобы определить, как их метаболизм холестерина повлияет на крыс, получавших диету с высоким содержанием холестерина. 3 штамма показали активность по снижению холестерина в экспериментах in vitro и . Таким образом, мы попытались охарактеризовать их эффекты снижения холестерина у крыс, получавших диету с высоким содержанием холестерина, чтобы определить их потенциал в качестве агентов для улучшения профиля сыворотки.Результаты показали, что все 3 поезда Lactobacillus s были эффективны в снижении общего уровня общего содержания холестерина, холестерина липопротеинов низкой плотности и печени в сыворотке по сравнению с контрольной группой. Группы B23 и D17 продемонстрировали значительно ( P <0,05) более низкие уровни холестерина, чем группа LA15. Это согласуется с результатами in vitro , в которых штаммы B23 и D17 демонстрируют большее количество ассимиляции холестерина, чем LA15. Настоящие исследования на животных показали значительное увеличение уровня HDL-C в группах, получавших B23 и D17, по сравнению с контрольной группой и группами LA15.Результаты согласуются с другими выводами [32], [34] о том, что у животных, получавших диету, богатую холестерином, наблюдалось снижение общего уровня холестерина и увеличение фракции ЛПВП при ежедневном потреблении LAB.

LAB может влиять на уровень холестерина в сыворотке крови, способствуя экскреции фекальных желчных кислот [35], [36]. Мы обнаружили больше желчных кислот в кале крыс, получавших LAB, особенно у крыс в группах B23 и D17. Следовательно, возможный механизм снижения уровня холестерина тремя штаммами может заключаться в том, что большее количество желчных кислот в энтерогепатической циркуляции деконъюгировано, осаждается и выводится с калом, что приводит к снижению концентрации холестерина в сыворотке.Это может частично объяснить то, почему крысы в ​​группах B23 и D17 имели более низкий уровень холестерина в сыворотке, чем крысы в ​​группе LA15. Кроме того, у крыс групп B23 и D17 было обнаружено больше холестерина в кале. LAB может ассимилировать пищевой холестерин, встраивая его в их клеточные мембраны или клеточные стенки до фекальной экскреции бактерий [37]. Таким образом, штаммы LAB с гипохолестеринемическими свойствами могут снижать уровень холестерина в сыворотке несколькими способами.

Чтобы оценить колонизацию выбранных 3 штаммов на слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта, после введения LAB был проведен анализ образцов тонкой кишки, толстой кишки и кала.Жизнеспособные клетки LA15, B23 или D17 были извлечены из фекалий, тонкого кишечника и толстой кишки после 28 дней приема добавок и поддерживались на значительном уровне после прекращения введения штаммов Lactobacillus в течение 2 недель. Эти данные показали, что отобранные 3 штамма успешно колонизировали кишечник крыс и эффективно сохранялись в слизистой оболочке тонкого и толстого кишечника.

Считается, что выживание при прохождении через желудочно-кишечный тракт важно для эффективного функционирования пробиотиков в кишечнике [38].В настоящем исследовании мы специально изучили влияние экспериментальных диет, содержащих штаммы LA15, B23 и D17, на популяцию фекальных бактерий. Микробный анализ кала выявил значительно более высокое количество лактобацилл в кале в группах лечения пробиотиками по сравнению с контрольной группой. Это можно объяснить их способностью выживать при низком pH и высокой концентрации желчи, как описано в экспериментах in vitro . Однако уровень фекальных колиформ значительно снизился.Наши результаты согласуются с результатами Liong, который сообщил, что снижение количества фекальных колиформных бактерий связано с кормлением крыс пробиотиками [39]. Такие потенциально пробиотические бактерии, колонизирующие слизистую оболочку кишечника, обеспечивают барьерный эффект против патогенов за счет использования различных механизмов, занятия ниш, конкуренции за питательные вещества и производства противомикробных препаратов [40].

В заключение, мы успешно идентифицировали 3 штаммов Lactobacillus из зерен тибетского кефира, которые демонстрируют удовлетворительные свойства для применения пробиотиков.Настоящее исследование показывает, что проанализированные здесь штаммы Lactobacillus могут быть полезны при производстве молочных продуктов с потенциальной пользой для здоровья человека. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы сосредоточить внимание на улучшении технологических характеристик штаммов пробиотиков и различных свойств ферментированного молока путем оптимизации физико-химических переменных, обычно используемых на промышленном уровне.

Материалы и методы

Зерна тибетского кефира

зерна кефира, собранные в Тибете, Китай.Кефирные зерна активировали, добавляя 20 г зерен в 500 мл стерилизованного молока и инкубируя при 25 ° C в течение 24 часов. Зерна извлекали просеиванием, затем повторно инокулировали в свежее молоко и инкубировали при 25 ° C в течение 24 часов. Затем зерна считали активными и использовали на протяжении всего исследования.

Изоляция лаборатории

Аликвоту зерен кефира 10 г суспендировали в 90 г стерильного физиологического раствора (0,85%) и гомогенизировали с помощью Stomacher (лабораторный блендер Stomacher 400, Сьюард, Великобритания) в течение 20 мин.Серийные десятичные разведения производили с использованием гомогенизированных суспензий кефирных зерен. Каждый разбавленный раствор наносили на агар де Мана, Рогоза и Шарпа (MRS) (Difco, Sparks, MD, США). Планшеты инкубировали в анаэробном сундуке с AnaeroPack (Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., Токио, Япония) при 30 ° C в течение 48 часов. Бактериальные колонии, которые развивались на чашках, были индивидуально собраны и нанесены штрихами на чашки со свежим агаром MRS путем разведения штрихов для получения отдельных колоний; эти колонии поддерживали на агаре MRS для немедленного использования и хранили в 20% глицерине при -80 ° C.Сначала изоляты были проверены на активность каталазы и окрашивание по Граму, и только те из них, которые были каталазо-отрицательными и грамположительными, были отобраны для дальнейших исследований.

Кислотостойкость

Каждую клеточную суспензию выбранных культур LAB получали путем осаждения культур, выращенных в течение ночи (37 ° C), а затем их промывки и ресуспендирования в пептонном физиологическом растворе при концентрации 10 ⁹ колониеобразующих единиц (КОЕ) / мл. В среду MRS, предварительно доведенную до pH 2,0 и 3,0, засевали приблизительно 10 ⁸ КОЕ / мл выбранных культур LAB и инкубировали при 37 ° C в течение 3 часов.Жизнеспособность определяли методом подсчета на чашках. Образцы объемом 1 миллилитр отбирали из каждой пробирки через 0, 1, 2 и 3 часа, осаждали и промывали, а также производили десятикратные серийные разведения с использованием пептонного солевого разбавителя. Разведения высевали на агар MRS и инкубировали в анаэробных условиях при 37 ° C в течение 24–48 часов.

Толерантность к желчной соли

Растворы солей желчных кислот были приготовлены с использованием порошка бычьей галлы (Sigma, Сент-Луис, Миссури, США) при конечных концентрациях 0,3%, 0,5% и 1%. В качестве контроля использовали стерильную бидистиллированную воду без бычьей желчи.Все растворы автоклавировали и по 10 мл каждого раствора переносили в стерильные пробирки. Клеточные суспензии, содержащие приблизительно 10 ⁹ КОЕ / мл, добавляли к каждому раствору (т.е. 0,3%, 0,5%, 1% и контроль) и инкубировали при 37 ° C в анаэробном сундуке. После 12 ч инкубации 1 мл каждой культуры разводили в стерильной аликвоте 9 мл 0,85% солевого раствора. Чашки инкубировали в анаэробном сундуке при 37 ° C в течение 24–48 часов.

Идентификация и биохимическая характеристика изолятов

Изоляты идентифицировали с использованием коммерчески доступной системы API 50CHL (Biomerieux S.A., La Balme les Grottes, Франция) и анализ последовательностей гена 16S рРНК. Нуклеиновые кислоты каждого изолята экстрагировали с помощью набора для очистки ДНК (Promega, США) в соответствии с инструкциями производителя. Для амплификации гена 16S рРНК использовали два универсальных праймера 27f и 1492r [41]. Позже ампликоны секвенировали (Bioasia Co., Шанхай, Китай) и сравнивали с теми, которые были найдены в базе данных Национального центра биотехнологической информации (NCBI). Затем последовательности 16S были отправлены в NCBI.

Анализ адгезии in vitro

Адгезию изолятов оценивали в соответствии с методом, описанным Якобсеном и соавторами [42]. Первоначально 10 ⁵ клеток Сасо-2 высевали в каждую лунку 6-луночного планшета для тканевых культур. Для культивирования использовали модифицированную Дульбекко минимальную необходимую среду Игла (DMEM) с добавлением 10% (об. / Об.) Термоинактивированной (30 мин при 56 ° C) фетальной бычьей сыворотки, 100 Ед / мл пенициллина и 100 мг / мл стрептомицина. Среду заменяли свежей через день.Анализ адгезии проводили через 20 дней после слияния. Затем клетки дважды промывали 3 мл фосфатно-солевого буфера (pH 7,4), в каждую лунку добавляли 2 мл DMEM без сыворотки и антибиотиков и инкубировали при 37 ° C в течение 30 мин. Примерно 10 ⁹ КОЕ / мл бактериальной культуры суспендировали в 1 мл среды DMEM (без сыворотки и антибиотиков) и добавляли в разные лунки. Планшет инкубировали при 37 ° C в течение 2 ч в атмосфере 5% CO ₂ /95% воздуха.Монослой промывали стерильным PBS и клетки отделяли трипсинизацией. Аликвоту 1 мл 0,25% раствора трипсин-ЭДТА (Sigma, Сент-Луис, Миссури, США) добавляли в каждую лунку 6-луночного планшета, и затем планшет инкубировали в течение 15 мин при комнатной температуре. Серийные разведения клеточных суспензий высевали на агар MRS для определения количества прикрепившихся бактериальных клеток. Чашки инкубировали в течение 24–48 ч при 37 ° C и подсчитывали количество колоний. Количество бактериальных клеток, первоначально добавленных в каждую лунку 6-луночных планшетов, также подсчитывали серийным разведением и посевом на агаре MRS.Результаты анализа адгезии выражали как процент адгезии, то есть соотношение между прикрепившимися бактериями и добавленными бактериями на лунку. Клетки Caco-2 одного и того же пассажа использовали в 3 независимых экспериментах (n = 3) с 2 повторностями в каждом эксперименте.

Тестирование чувствительности к антибиотикам

Минимальные ингибирующие концентрации (МПК) гентамицина, тетрациклина, эритромицина, ванкомицина и хлорамфеникола (Sigma, Сент-Луис, Миссури, США) определяли для каждого штамма с использованием процедуры, описанной ранее [43].Согласно FEEDAP [44], значения контрольной точки МИК для гентамицина, тетрациклина, эритромицина, ванкомицина и хлорамфеникола составляли 8 мкг / мл, 8 мкг / мл, 4 мкг / мл, 4 мкг / мл и 4 мкг / мл соответственно. Обнаружение на основе ПЦР генов, ответственных за устойчивость к хлорамфениколу [ cat _pIP501 ], тетрациклину [ tet (L), tet (M), tet (S)], эритромицину [ erm (B), erm (C)], ванкомицин ( van A и van B) и гентамицин [ aac (6 ′) — aph (2 ′) — Ia ]). штаммы, предположительно несущие гены устойчивости к антибиотикам.Праймеры и протоколы были описаны Maietti et al. [45].

Деятельность, связанная с холестерином

Культуры подвергали скринингу на активность гидролазы желчных солей (BSH) путем нанесения 10 мкл культуры, выращенной в бульоне MRS, на среду для скрининга BSH, состоящую из чашек с агаром MRS с добавлением 0,5% (мас. / Об.) Натриевой соли TDCA (тауродезоксихолевой кислоты, Calbiochem, США и Канада) и 0,37 г CaCl ₂ / л [46]. Планшеты инкубировали анаэробно в анаэробном сосуде (Difco, США) при 37 ° C, и активность BSH определяли полуколичественно путем измерения диаметра зон осаждения.Анализ проводили в двух экземплярах. Ассимиляцию холестерина in vitro определяли путем выращивания клеток при 37 ° C в бульоне MRS с добавлением 0,5% мас. / Об. TDCA и 0,1 г водорастворимого холестерина / л. После инкубации бактериальные клетки собирали центрифугированием (2000 × g в течение 5 мин), а затем супернатант и неинокулированный контрольный бульон MRS анализировали на содержание холестерина в соответствии с методом Mathara et al. [47]. Совместное осаждение холестерина с холевой кислотой определяли на основании разницы между уровнями холестерина в контроле (инокулированный бульон MRS без желчи) до и после инокуляции бульона MRS с добавлением гликохолата натрия.

Заявление об этике

Это исследование было проведено в строгом соответствии с рекомендациями Руководства по уходу и использованию лабораторных животных, опубликованному Национальными институтами здравоохранения США (публикация NIH № 85–23, пересмотренная в 1996 г.). Протоколы экспериментов были одобрены Комитетом по этической экспертизе исследований Университета Цзилинь (номер разрешения: 2010–069). Все операции проводились под анестезией пентобарбиталом натрия, и были приложены все усилия, чтобы минимизировать страдания.Для этих экспериментов не требовалось никаких специальных разрешений, и полевые исследования не включали вымирающих или охраняемых видов.

Группы животных и диеты