پریبیوتیک
پریبیوتیکها (به انگلیسی: Prebiotic) ترکیباتی در غذا هستند که باعث رشد یا فعالیت میکروارگانیسم‌های مفیدی مانند باکتری‌ها و قارچ‌ها می‌شوند.[۱] رایج‌ترین محیط اثری که در نظر گرفته می‌شود، دستگاه گوارش است، جایی که پریبیوتیکها می‌توانند ترکیب ارگانیسم‌ها را در میکروبیوم روده تغییر دهند.
پری‌بیوتیک‌های غذایی یا خوراکی معمولاً ترکیبات فیبری غیرقابل هضم هستند که بدون هضم از قسمت بالایی دستگاه گوارش (قسمت بالایی شامل دهان، مری، معده و دوازدهه است) عبور می‌کنند و با عمل به عنوان بستری(substrates) برای زندگی آنها به رشد یا فعالیت باکتری‌های مفید در روده بزرگ کمک می‌کنند.[۱] آنها اولین بار توسط مارسل روبرفروید (Marcel Roberfroid) در سال ۱۹۹۵ شناسایی و نامگذاری شدند[۱][۲] بسته به حوزه قضایی، پریبیوتیکها ممکن است به عنوان افزودنی‌های غذایی برای مقاصد یا ادعاهای بهداشتی که برای اهداف بازاریابی ایجاد می‌شود، بررسی نظارتی داشته باشند. پری‌بیوتیک‌های رایج مورد استفاده در تولید مواد غذایی شامل بتا-گلوکان (beta-glucan) از جو دوسر، نشاسته مقاوم (resistant starch) از غلات و لوبیا و اینولین از ریشه کاسنی می‌باشد.
تعریف
تعریف پری بیوتیک‌ها و مواد غذایی که می‌توانند تحت این طبقه‌بندی قرار گیرند، از اولین تعریف آن در سال ۱۹۹۵ تکامل یافته‌است[۳] در اولین تعریف، اصطلاح پریبیوتیکها برای اشاره به مواد غذایی غیرقابل هضم استفاده می‌شد که از طریق تحریک انتخابی باکتری‌های خاص در روده بزرگ برای میزبان مفید بودند.[۳][۴] تحقیقات بیشتر نشان داد که تحریک انتخابی از نظر علمی ثابت نشده‌است.[۵] در نتیجه تحقیقاتی توسط انجمن علمی بین‌المللی پروبیوتیک‌ها و پریبیوتیکها (ISAPP) در سال ۲۰۱۶ که نشان می‌داد پریبیوتیکها می‌توانند بر میکروارگانیسم‌های خارج از روده‌بزرگ تأثیر بگذارند، تعریف زیر را از پری بیوتیک‌ها ارائه کردند: بستری که به‌طور انتخابی توسط میکروارگانیسم میزبان استفاده می‌شود و دارای منفعت یا فایده برای سلامتی باشد.[۳] در سال ۲۰۲۱، انجمن جهانی پریبیوتیک (GPA) یک پریبیوتیک را به عنوان یک محصول یا ماده ای تعریف کرد که در میکروبیوتا به مصرف می‌رسد و برای سلامتی یا عملکرد بدن مفید است.[۶]
ترکیباتی که می‌توانند به عنوان پریبیوتیک طبقه‌بندی شوند نیز باید معیارهای زیر را داشته باشند:[۳][۴][۶]
- غیرقابل هضم و مقاوم به تجزیه توسط اسید معده و آنزیم‌های موجود در دستگاه گوارش انسان
- فقط توسط میکروارگانیسم‌ها در بدن تخمیر شوند
- تحریک کننده رشد و فعالیت باکتری‌های مفید باشند
مکانیسم اثر
مکانیسم اثر اصلی تخمیر است که توسط آن پریبیوتیکها توسط باکتری‌های مفید در روده بزرگ استفاده می‌شوند.[۷][۴] بیفیدوباکتریا و لاکتوباسیلوس هر دو جمعیت باکتریایی هستند که از متابولیسم ساکارولیتیک برای تجزیه بستر یا محل زندگی خود استفاده می‌کنند.[۴] ژنوم بیفیدوباکتر حاوی ژن‌های بسیاری برای کد کردن (encode) آنزیم‌های تغییر دهنده کربوهیدرات و همچنین ژن‌هایی برای کد کردن جذب پروتئین‌های کربوهیدرات می‌باشد. وجود این ژن‌ها نشان می‌دهد که بیفیدوباکتری‌ها حاوی مسیرهای متابولیکی خاصی هستند که برای تخمیر و متابولیسم الیگوساکاریدهای مشتق شده از گیاه یا پریبیوتیکها تخصصی هستند. این مسیرها در بیفیدوباکتریا در نهایت اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه تولید می‌کنند[۴][۷] که نقش‌های فیزیولوژیکی متنوعی در عملکردهای بدن دارند.[۸][۳]
منابع پریبیوتیک
باید ثابت شود که منابع پریبیوتیک برای میزبان مفید است تا به عنوان یک پریبیوتیک طبقه‌بندی شوند.[۳] کربوهیدرات‌های قابل تخمیر مشتق شده از فروکتان‌ها (fructans) و زیلان‌ها یکی از نمونه‌های ثبت شده پریبیوتیکها هستند.[۳] نشاسته مقاوم از غذاهای نشاسته‌ای نیز از پری‌بیوتیک‌هایی هستند که نشان می‌دهد از نظر تاریخی بالاترین منبع پریبیوتیک در رژیم غذایی بوده‌اند، زیرا نشان داده شده‌است که ۴ تا ۱۰ درصد نشاسته در رژیم‌های غذایی مخلوط به روده بزرگ می‌رسد.[۹] یک مطالعه نشان داد که افرادی که از یک رژیم غذایی سنتی در آفریقا استفاده می‌کردند روزانه ۳۸ گرم نشاسته مقاوم مصرف می‌کردند.[۱۰]
درون‌زا
یک منبع درون‌زا از پری بیوتیک‌ها در انسان شیر مادر است که حاوی الیگوساکاریدهایی است که از نظر ساختاری شبیه به گالاکتولیگوساکاریدها هستند که به آنها الیگوساکاریدهای شیر انسان گفته می‌شود.[۱۱][۱۲][۱۳][۳] الیگوساکاریدهای شیر انسان باعث افزایش جمعیت باکتریایی بیفیدوباکتر در نوزادان تغذیه شده با شیر مادر می‌شوند و سیستم ایمنی نوزاد را تقویت کرده[۳][۱۲] و به ایجاد یک ترکیب میکروبی سالم روده در نوزادان کمک می‌کنند.[۳]
برون زا
ترکیبات کربوهیدرات غیرقابل هضم طبقه‌بندی شده به عنوان پریبیوتیکها نوعی فیبر قابل تخمیر هستند، بنابراین می‌توان آنها را به عنوان فیبر رژیمی طبقه‌بندی کرد.[۴] با این حال، همه فیبرهای غذایی را نمی‌توان به عنوان منبع پری بیوتیک طبقه‌بندی کرد.[۴] علاوه بر منابع غذایی مشخص شده در جدول زیر، جو خام،[۱۴] جو تصفیه نشده،[۱۴] یاکون(Yacón) ,[۱۴] و غلات صبحانه[۴] نیز به عنوان منابع فیبر پریبیوتیک طبقه‌بندی می‌شوند. نوع غالب فیبر پریبیوتیک ممکن است بسته به غذا متفاوت باشد. به عنوان مثال، جو و جو دوسر دارای مقادیر بالایی از بتا گلوکان (beta-glucans)هستند، میوه‌ها و انواع توت‌ها حاوی پکتین، دانه‌ها حاوی سقز، پیاز و سیب‌زمینی ترش سرشار از اینولین و الیگو فروکتوز (oligofructose)هستند و موز و حبوبات حاوی نشاسته مقاوم هستند.[۱۵]
| ۱۰ غذای اول حاوی پریبیوتیک | |
|---|---|
| غذا | محتوای فیبر‌پری بیوتیک بر حسب وزن |
| ریشه کاسنی خام و خشک | ۶۴٫۶٪ |
| سیب‌زمینی ترش خشک، خام | ۳۱٫۵٪ |
| سبزی قاصدک خام و خشک | ۲۴٫۳٪ |
| سیر خشک، خام | ۱۷٫۵٪ |
| تره فرنگی خشک، خام | ۱۱٫۷٪ |
| پیاز خشک، خام | ۸٫۶٪ |
| مارچوبه خام | ۵٪ |
| سبوس گندم خام | ۵٪ |
| آرد سبوس دار، پخته شده | ۴٫۸٪ |
| موز خام | ۱٪ |
| منبع:[۱۶] | |
در حالی که توافق گسترده‌ای در مورد مصرف روزانه ایده‌آل پریبیوتیکها وجود ندارد، توصیه‌ها معمولاً از ۴ تا ۸ گرم متغیر است. برای کمک به سلامت عمومی گوارش، تا ۱۵ گرم یا بیشتر برای کسانی که اختلالات گوارشی فعال دارند. با توجه به میانگین ۶ گرم (۰٫۲۱ اونس) سرو، در زیر مقادیر غذاهای پری بیوتیک مورد نیاز برای دستیابی به یک وعده روزانه فیبر پریبیوتیک آورده شده‌است:
پژوهش‌ها
تحقیقات اولیه اثرات بالقوه بر جذب کلسیم و سایر مواد معدنی،[۱۷] اثربخشی سیستم ایمنی،[۱۸][۱۹] اسیدیته روده، کاهش خطر ابتلا به سرطان روده بزرگ،[۲۰] و بیماری التهابی روده (بیماری کرون یا کولیت اولسراتیو) را نشان.[۲۱][۲۲] فشار خون بالا[۲۳] و دفعات دفع مدفوع.[۲۴] پریبیوتیکها ممکن است در کاهش تعداد دوره‌های عفونی نیاز به آنتی‌بیوتیک و تعداد کل عفونت‌ها در کودکان ۰ تا ۲۴ ماهه مؤثر باشند.[۱۹]
تا کنون شواهدی مبنی بر این که پریبیوتیکها در پیشگیری یا درمان آلرژی مؤثر هستند یافت نشده.[۲۵]
گیاهان اصلاح شده ژنتیکی در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی با میزان تولید اینولین تنظیم شده ایجاد شده‌اند.[۲۶][۲۷]