Jaunais zarnu-smadzeņu ass scenārijs: jaunā aktiera Kefīra terapeitiskās darbības pret neirodeģeneratīvām slimībām 2. daļa

Gadu desmitiem dažādos hipertensijas modeļos esam novērojuši, ka tiem ir kopīga iezīme: veģetatīvās nervu sistēmas nelīdzsvarotība, ko izraisa angiotenzīns II nervu zonās, kas kontrolē asins tilpumu ar paraventrikulāro kodolu, subfornical orgānu un hipotalāmu [47,51,73 ].

Hipotalāms ir svarīgs ķermeņa reģions, kas kontrolē daudzas fizioloģiskas pamatfunkcijas, tostarp asinsspiedienu, sirdsdarbības ātrumu, badu un sāta sajūtu un daudz ko citu. Tajā pašā laikā hipotalāmam ir arī svarīga loma cilvēka izziņā un emocijās, ietekmējot cilvēka garastāvokli un atmiņu.

Hipotalāmam ir liela nozīme asinsrites dinamikas un asinsrites regulēšanā. Asins cirkulācija organismā ir vitāli svarīga ķermeņa darbībai, palīdzot tam pareizi darboties, nogādājot skābekli un barības vielas uz katru ķermeņa šūnu. Hipotalāms kontrolē daudzu asinsvadu paplašināšanos un kontrakciju, lai nodrošinātu adekvātu asins piegādi dažādām ķermeņa daļām un orgāniem.

Turklāt hipotalāms var ietekmēt atmiņu un garastāvokli. Pētījumi liecina, ka hipotalāma disfunkcija var izraisīt izziņas pasliktināšanos, tostarp problēmas ar mācīšanos, atmiņu un uzmanību. Atjaunojot hipotalāma darbību, var uzlabot cilvēku izziņas un mācīšanās spējas un veicināt veselīgu smadzeņu attīstību.

Tāpēc mums vajadzētu pievērst uzmanību hipotalāma veselības saglabāšanai, tostarp pareiza uztura un dzīves paradumu saglabāšanai un izvairīšanās no negatīvām emocijām, piemēram, pārmērīga stresa un trauksmes. Tajā pašā laikā pozitīvas attieksmes saglabāšana, vingrošana un kognitīvo spēju uzlabošana var uzlabot hipotalāma darbību un veicināt fizisko un garīgo veselību. Var redzēt, ka mums ir jāuzlabo atmiņa, un Cistanche deserticola var ievērojami uzlabot atmiņu, jo Cistanche deserticola var regulēt arī neirotransmiteru līdzsvaru, piemēram, palielināt acetilholīna un augšanas faktoru līmeni. Šīs vielas ir ļoti svarīgas atmiņai un mācībām. Turklāt Cistanche deserticola var arī uzlabot asins plūsmu un veicināt skābekļa piegādi, kas var nodrošināt, ka smadzenes saņem pietiekami daudz barības vielu un enerģijas, tādējādi uzlabojot smadzeņu vitalitāti un izturību.

Noklikšķiniet uz zināt bagātinātājiem, lai uzlabotu atmiņu

Pamatojoties uz iepriekš minēto diskusiju, mēs varam spekulēt, ka ND un sirds un asinsvadu slimības ir saistītas ar mikrobiota-zarnu-smadzeņu asi, kas var būt vagālo aferentu un atsauču nepareizas darbības rezultāts.

Izmantojot klasiskās farmakoloģiskās pieejas [73,81], mūsu laboratorija renovaskulārās hipertensijas, SHR un pat slāpekļa oksīda blokādes izraisītas hipertensijas modelī ir pierādījusi, ka simpātiskā nervu sistēma ir galvenais ilgstošas ​​hipertensijas cēlonis [82].

2015. gadā divas dažādas pētniecības grupas novēroja iespējamu saikni starp zarnu disbiozi un hipertensiju [83–85]. Turpmākajos gados vairākas grupas (ieskaitot mūs pašus) ir dziļi veltītas šī jautājuma noskaidrošanai par to, kā notiek saziņa starp zarnu mikrobiotu un simpātisko nervu sistēmu.

Klippel un līdzstrādnieki [64] ir snieguši jaunus ieskatus asinsspiediena un sirds ritma nervu kontrolē. Viņi parādīja, ka sirds vagālā tonizējošā kontrole, kas raksturīga Wistar-Kioto (WKY) žurkām (SHR kontrole), tiek ignorēta ar simpātisku aktivitāti. Tāpēc cilvēkiem ar hipertensiju, šķiet, ir tādi paši nervu traucējumi, kas izraisa pastiprinātu asinsvadu rezistenci un palielina sirds asiņu sūknēšanu uz aortu.

Autori izmantoja arī klasiskās farmakoloģiskās pieejas, lai izpētītu SHR iespējamo kefīra labvēlīgo ietekmi uz smadzeņu mediēto asinsspiediena refleksu kontroli.

Viņi atklāja traucētu vagālo un simpātisku refleksu kontroli (barorefleksu), kas tika ievērojami vājināta, ārstējot dzīvniekus ar probiotisko kefīru 60 dienas [64]. Šos rezultātus apstiprināja arī tiešo asinsspiediena ierakstu spektrālā analīze. Atbalstot mūsu secinājumus SHR, Toral u.c. [71] tajā pašā modelī parādīja, ka paaugstināta simpātiskā aktivitāte veicina zarnu disbiozi un pastiprina neiroiekaisumus, kas apdraud asinsspiediena kontroli [71].

Kopumā tonizējošā un refleksā smadzeņu asinsspiediena kontrole liecina, ka probiotiskais kefīrs ir daudzsološa nefarmakoloģiska terapija, vismaz primārās (SHR) un sekundārās (divu nieru, viena klipa (2K1C)) hipertensijas modeļos.

Šīs jaunās terapijas iespējamā pielietojamība vēl ir jāapstiprina turpmākajos klīniskajos pētījumos. Interesanti, ka neironu anomālijas, piemēram, demenci, AD un obstruktīvu miega apnoja, raksturo arī smadzeņu asinsvadu anomālijas, piemēram, asins-smadzeņu barjeras (BBB) ​​traucējumi [40, 85–87], kas, šķiet, ir saistīti ar zarnu disbiozi. 86]. Probiotiku papildināšana varētu būt daudzsološa adjuvanta stratēģija pret sirds un asinsvadu slimību un ND attīstību (sk. 3. un 4. attēlu).

5. Nodarbības par to, kā cīnīties ar oksidatīvo stresu

1985. gadā, kad Sies un Cadenas pirmo reizi raksturoja terminoloģiju "oksidatīvais stress šūnās un orgānos", daži pētnieki vai klīnicisti novērtēja šī spēlētāja patieso ietekmi uz vairāku hronisku ND gaitu [88].

Pēdējo desmitgažu laikā šī "brīvo radikāļu ķīmija" ir attīstījusies ārpus bioķīmijas apakšnozares, sasniedzot nozīmīgu starpdisciplinaritāti fizioloģijā, mikrobioloģijā, patoloģijā un farmakoloģijā. Tomēr jau ir zināms, ka oksidatīvais stress ir nozīmīgs dalībnieks vairāku ND patoģenēzē, darbojoties "apburtajā ciklā", kas negatīvi ietekmē novecošanos [40, 87].

Klasiski šī globālā koncepcija redoksbioloģijā un/vai medicīnas jomā tiek definēta kā nelīdzsvarotības stāvoklis starp oksidantiem un antioksidantiem (labvēlīgi oksidantiem), kas izraisa redokssignalizācijas traucējumus, molekulāros bojājumus [88, 89] un iekaisumu [90–92]. Jaunākie dati atklāj, ka šis redokslīdzsvars ir būtisks kvartetam "zarnu-smadzeņu-mikrobiotas-imūnās šūnas", kas modulē oksidatīvo stresu, kas ir cieši saistīts ar kuņģa-zarnu trakta un BBB sadalīšanos [93,94].

Šajā sadaļā mēs apkopojam jaunākos datus, kas atklāj spēcīgu mijiedarbību starp oksidatīvo stresu un "apbrīnojamo karotāju pasauli", kas cīnās, lai saglabātu zarnu-smadzeņu ass integritāti. Ir zināms, ka nervu sistēmai ir vajadzīgas augstas enerģijas prasības, uzlabojot eksergoniskos oksidatīvos procesus un sasniedzot kulmināciju. neironos, kas bieži pakļauti ROS, piemēram, superoksīda anjonam (O2•−), ūdeņraža peroksīdam (H2O2), slāpekļa oksīdam (NO) un to pārvēršanai par spēcīgiem oksidētājiem, piemēram, hidroksilradikāļiem (•OH) un peroksinitrīta joniem (OONO•−) [ 40,89,95].

Tajā pašā laikā vairāki pētījumi ir parādījuši, ka nervu sistēmā ir zems antioksidantu enzīmu līmenis, piemēram, superoksīda dismutāze (SOD) neironos un glutationa/glutationa peroksidāze (GSH/GPx), kas lokalizēta astrocītos, kā nesen pārskatījām mēs un citi [ 87, 96–98], kas ir jutīgi pret apoptozi ar p53 signālu palīdzību [99].

Tāpēc šķiet, ka šie mehānismi veicina centrālās nervu sistēmas neaizsargātību, ko izraisa oksidatīvais stress, un ir jutīgi pret deģeneratīviem procesiem. Pavisam nesen pētījumi atklāja, ka sarežģītajai mikrobiotas un saimnieka savstarpējai sarunām var būt arī modulējoša loma oksidatīvajā stresā centrālajā nervu sistēmā, izmantojot tiešus un netiešus (piemēram, lipopolisaharīdus, amiloīdu proteīnus, orantibiotikas) ceļus, kas var sasniegt smadzenes caur cirkulāciju vai klejotājnervs, aktivizējot mikrogliju, lai pārmērīgi ražotu ROS [87 100].

Tādējādi mikrobiota-zarnu-smadzeņu ass ir bijusi "atvērta vārti" jaunām terapeitiskām stratēģijām vairākiem neiroloģiskiem stāvokļiem, kā aprakstīts nākamajās sadaļās. Lai gan fizioloģiski zema oksidanta iedarbība parasti prasa redoksu kontroli un šūnu signalizāciju, suprafizioloģiskās koncentrācijas attiecas uz nespecifiskiem mērķiem un noved pie mitohondriju funkciju kavēšana un lipīdu, proteīnu, ogļhidrātu strukturālās modifikācijas un ne mazāk svarīgi DNS bojājumi [74,89,101–103].

Piemēram, lipīdu peroksidācija, ko izraisa ROS, beidzas ar pusmēness membrānas plūstamības zudumu, ko papildina Ca 2+ caurlaidības palielināšanās un membrānas potenciāla kritums. Paralēli jaunākie dati atklāja, ka apšaubāmos apstākļos zarnu epitēlija oderējums var radīt arī ROS bazālo līmeni, veicinot zarnu barjeras homeostāzi un netieši aizsargājot centrālo nervu sistēmu [87].

No otras puses, zarnu disbioze var būt gan cēlonis, gan sekas paaugstinātam ROS līmenim centrālajā nervu sistēmā un līdz ar to veicina prooksidatīvos un proinflammatīvos mehānismus, izraisot neirodeģeneratīvo procesu [95,104,105].

Pašlaik oksidatīvais stress tiek pētīts ar tradicionālām netiešām metodēm un tiek pētīts arī neirodeģeneratīvās slimībās, novērtējot lipīdu peroksidācijas produktus (piemēram, malondialdehīdu [106,107] un 4-hidroksinonenālu [108]), oksidēto proteīnu produktus (piemēram, progresējošu oksidāciju). proteīna produkti (AOPP)) [40] un ar "komētas testu" ir efektīvs instruments DNS pārtraukumu noteikšanai vienas šūnas līmenī [101,103,109-111].

Turklāt tika pieņemtas tiešās noteikšanas metodes, izmantojot konfokālo un dzīvu šūnu attēlveidošanu, plūsmas citometriju un/vai HPLC metodes (sīkāku informāciju skatīt Dikalov et al., 2014 [112]), kas ļāva izpētīt atšķirīgo O2 līdzdalību. •−, H2O2 un •OH/OONO•−sugas [40,101-103,113-118]. Tā kā šie testi uzrāda augstu analītisko jutīgumu un precizitāti, netiešās un tiešās metodes ir papildu instrumenti, lai izpētītu iespējamās terapeitiskās stratēģijas pret neirodeģeneratīvām slimībām, kā minēts vēlāk.

Rezumējot, gadsimtā, ko raksturo farmakoloģiskās terapijas neveiksmes, neskatoties uz nepārspējamiem zinātnes sasniegumiem, šķiet, ka liela nozīme ir zināšanu padziļināšanai par daudzveidīgajiem ceļiem, pa kuriem probiotikas varētu iedarboties uz ND novēršanu.

Ņemot vērā zarnu mikrobiotas lomu veselībā un probiotiku profilaktisko/terapeitisko potenciālu, šajā pārskatā galvenā uzmanība tiks pievērsta veiksmīgām probiotiku stratēģijām pret neirodeģeneratīvām anomālijām, piemēram, AD un PD un ND-epilepsijas traucējumiem, kas izpaužas kā atkārtotas krampju epizodes.

6. Probiotikas ND: kāpēc tas būtu noderīgs līdzeklis zāļu mijiedarbībai?

Jaunie pētījumi ir parādījuši, ka probiotiku lietošana var nodrošināt interesantu stratēģiju pret ND progresēšanu, samazinot neiroiekaisumus [40, 119–121], uzlabojot kuņģa-zarnu trakta darbību [122, 123] un samazinot zarnu noplūdi [124, 125].

Narkotikas nerada nekādu efektu, bet gan modulē fizioloģiskās funkcijas. Tāpēc stratēģijas, kurās tiek izmantoti probiotiķi, kas uzlabo nervu sistēmas darbību, var sinerģiski optimizēt zāļu reakciju, lai saglabātu un/vai atgūtu zāļu iedarbību tiem pacientiem, kas parasti ir iedalīti "rezistences" grupās. Tālāk tiks sniegti daži veiksmīgi dažādu neirodeģeneratīvu slimību piemēri.

Attiecībā uz AD Akbari et al. (2016) [107] (pirmo reizi) pierādīja, ka hroniska probiotiku lietošana, kas satur Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei, Bifidobacteriumbifidum un Lactobacillus fermentum (2 × 109 kolonijas veidojošas vienības KVV/g katrā), uzlaboja kognitīvo funkciju un dažus biomarķierus. .

Tomēr divus gadus vēlāk cits pētījums, ko veica tā pati pētnieku grupa, atklāja nekonsekventu ietekmi uz pacientiem ar demenci, ko attaisnoja daži ierobežojumi (parasti šāda veida izmēģinājumos), piemēram, neliels skaits subjektu, pacientu iekļaušana galvenokārt smaga AD stadija, probiotisko baktēriju devas un sastāvs, kā arī dažāda veida uztura bagātinātāju iedarbības laiks [126].

Lai gan sākotnējie pierādījumi ar dzīvniekiem apstiprina probiotiku potenciālo aizsargājošo lomu kognitīvajā funkcijā, nesen veiktā metaanalīze, kas aptver AD subjektus, ir pretrunīga, un joprojām ir nepieciešami turpmāki liela mēroga kontrolēti pētījumi ar ilgtermiņa, nejaušinātiem pētījumiem [127]. Otrais piemērs ir: par epilepsijas slimniekiem.

Diemžēl pret zālēm rezistenta epilepsija ir saistīta problēma, kurai ir augstāks mirstības līmenis un zemāka dzīves kvalitāte nekā iedzīvotājiem [128]. Vienlaikus iekaisums ir galvenais cilvēka epilepsijas patofizioloģijas pamats, un proinflammatoriskie seruma citokīni ir saistīti ar krampju smagumu un biežumu [128–130].

Lai gan daudzi jautājumi par iesaistītajiem biomolekulārajiem mehānismiem joprojām nav atbildēti, Gómez-Eguílaz et al., (2018) [128] nesen novēroja probiotisko piedevu (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus helveticus, Brevislactis, Lacto coccus salivarius subsp. Thermophilus, CFU ~ 1011 katram) varētu samazināt krampju skaitu un uzlabot pacientu dzīves kvalitāti.

Interesanti, ka tikai trīs gadu laikā tika parādīta pozitīvā probiotiku papildināšanas ietekme eksperimentālā pentilēntetrazola (PTZ) izraisītu krampju modelī, izmantojot Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus reuteri un Bifidobacterium infantis (CFU ~ 109 katram, ar zondi 3 nedēļas) [131]. Pavisam nesen Kilinc et al. (2021) [132] apstiprināja prebiotikas + probiotikas papildināšanas pretepilepsijas efektu Wistar žurkām (CFU ~ 109, kas satur Bifidobacterium lactis, Bifidobacteriumreve, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus, Lactobacilus, Lactobacilus Lactobacillus rhamnosus, Lactobacillus bulgaricus , Lactobacillus paracasei, Streptococcus thermophilus, Ascophyllum nodosum un inulīns), kam piemīt arī antioksidanta aktivitāte un mazina neiroiekaisumus.

PD ir multisistēmiska slimība, kurai raksturīgi kustību sistēmas funkciju traucējumi, kas saistīti ar dopamīnerģisko neironu zudumu melnajā substantijā [133–135]. Motora traucējumi (ko raksturo trīce miera stāvoklī, posturāla nestabilitāte un muskuļu stīvums) un nemotoriski simptomi (maņu traucējumi, ožas disfunkcija, sāpes un kuņģa-zarnu trakta disfunkcija) jau sen ir atzītas par klasiskām PD pazīmēm [135–137].

Nesenie pārskati atklāja, ka mikrobioma modifikācijas un vairāki potenciālie zarnu mikrobiotas molekulārie mehānismi ir saistīti ar PD patoģenēzi (sk. [135, 137, 138]). 2011. gadā pirmais klīniskais pētījums parādīja, ka PD pacienti ar hronisku aizcietējumu, kas 5 nedēļas saņēma fermentētu pienu, kas satur Lactobacillus casei Shirota, uzlaboja izkārnījumu konsistenci un defekācijas paradumus [122].

Piecus gadus vēlāk tika veikts cits pētījums, kurā 3 mēnešus izmantoja probiotikas (60 mg katrā Lactobacillus acidophilus un Bifidobacteriuminfantis tabletē), kas arī samazināja vēdera uzpūšanos un sāpes vēderā pacientiem ar PD [139]. 2019. gadā tika veikta randomizēta, dubultmaskēta, placebo kontrolēta klīniska izmeklēšana tika veikts pētījums, izmantojot probiotiskos produktus (satur Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus fermentum un Lactobacillus reuteri), lai novērotu klīniskos (kustību) un bioķīmiskos (metaboliskos parametrus) rezultātus PD pacientiem [140].

Interesanti, ka šī produkta papildināšana 3 mēnešus labvēlīgi ietekmēja malondialdehīdu (MDA), asins glutationu (GSH) (samazina oksidatīvo stresu), jutību pret insulīnu un pazemināja augstas jutības C-reaktīvo proteīnu (hs-CRP).

Lai gan pastāv potenciāls prognozēt probiotiku labvēlīgo ietekmi uz PD, mehānismi joprojām ir neskaidri, daudzveidīgi un plaši. Turklāt eksperimentālie un/vai klīniskie pierādījumi, kas pierāda PD priekšrocības, joprojām ir ļoti ierobežoti, un ir nepieciešami vairāk pētījumu, lai apstiprinātu to. 137].Ir vispāratzīts, ka levodopa (plus karbidopa vai benserazīds), parastā dopamīnu aizstājošā viela, ir visefektīvākās zāles bradikinētikas simptomu kontrolei.

Tomēr ir zināms, ka "ieslēgts-izslēgts" motoriskās svārstības pacientiem ar PD ir ļoti atkarīgas no levodopas biopieejamības, ko netieši modulē uztura aminoskābes un zarnu mikrobiota [121]. Nesen van Kessel et al. (2019) [141] pētījumos tika uzsvērts, ka baktēriju tirozīna dekarboksilāzes pārpilnība proksimālajā tievajās zarnās (piemēram, Enterococcus) varētu izskaidrot palielināto levodopas devu PD pacientiem sakarā ar pārmērīgu agrīnu dopamīna degradāciju. ārpus smadzenēm.

Probiotiku papildināšana varētu būt interesanta stratēģija, lai mainītu zarnu mikrobiota sastāvu, samazinātu neiroiekaisumus gan zarnās, gan smadzenēs, samazinātu zarnu noplūdi, izvairītos no baktēriju pārvietošanas un uzlabotu kuņģa-zarnu trakta darbību [137, 142].

Tāpēc, ņemot vērā to, ka probiotiku papildināšana neiroloģiskiem pacientiem (tostarp refraktāriem pacientiem) varētu izvairīties no terapijas neveiksmes un samazināt polifarmāciju un/vai toksicitāti (nevajadzīgas pielāgošanas dēļ), probiotiku un zāļu mijiedarbība ir daudzsološs pētījumu virziens, un tas varētu būtiski ietekmēt pacientus, viņu ģimenes, un uz cilvēku vērsta aprūpe.

7. Simbioms un patobioms: jauna izpratne par zarnām ND

Lai gan termins "mikrobioms" parasti ir lietots biomedicīnas jomā, ir svarīgi precizēt, ka šis vārds neietver eikariotus, savukārt termins "simbioms" apraksta visu saistīto organismu kopumu, izņemot saimniekorganismu [143].

Tā kā mūsu pārskatā mēs parādām prokariotu nozīmi luminālajā zarnā pret ND, terminu "mikrobioma" varētu lietot visā tekstā. Tomēr jāņem vērā, ka probiotiskais kefīrs satur arī tādas sēnīšu sugas kā Kazachstania, Kluyveromyces, Naumovozyma [144], Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus (agrāk Candidakefyr) [145] un nevar izslēgt labvēlīgos Candida albicans [7], un šo eikariotu mikroorganismu iesaistīšanās progresējošās neirodeģeneratīvās slimībās. Tādā pašā veidā termins "patobioms" attiecas uz ar saimniekorganismu saistītu organismu kopumu (vīrusi, prokarioti un eikarioti), kas saistīti ar pasliktinātu veselības stāvokli saimnieka mijiedarbības rezultātā.

Turklāt šajā pārskatā mūsu uzsvars ir parādīt prokariotu ietekmi uz disbiozi. Tāpēc pastāv interese pētīt vīrusu ietekmi uz neirodeģeneratīvo procesu, piemēram, 1. tipa herpes simplex vīrusa, citomegalovīrusa un vējbaku-zoster vīrusa encefalomielīta vīrusa (sk. [146–149]).

8. Īsa kefīra vēsture un bioķīmiskās īpašības: pamats atbilstošam uztura bagātinātājam

Saskaņā ar tradīciju kefīra graudus (skat. 4. attēlu) Allāhs uzdāvināja pravietim Muhamedam, kurš tos nodeva kaukāziešiem, kuri to izplatīja visā pasaulē, nododot to no rokas rokā [150].

Raudzētā piena izcelsme meklējama senatnē, visticamāk, kad cilvēks savā uzturā sāka izmantot dzīvnieku pienu. Kaukāzieši atklāja, ka svaigs piens, kas tika pārvadāts ar ādas maisiņiem (dzīvnieku ādas), dažkārt var rūgt, radot gāzētu dzērienu [151], kura glabāšanas laiks bija ilgāks nekā svaigpienam [152]. Bībelē ir aprakstīts arī kefīram līdzīgs produkts, ko sauc par "mannu", kā brīnumainā kārtā ražotu pārtiku, ko Dievs nodrošināja izraēliešu tautai, ko vadīja Mozus, kad tā atradās tuksnesī uz apsolīto zemi (2. Mozus 16). kas attaisno terminu "pravieša dzēriens" [153,154].

Kefīrs ir raudzēts piens, kas pazīstams arī kā tibicos, "pravieša Muhameda graudi", "Tibetas sēnes", "jogurta augi", "jogurta sēnes", "kefīrs", "kipurs", "kefīrs", "snap on", "kepi". un" un "kippa". Termins cēlies no turku vārda "keif", kas nozīmē "labsajūta" vai "labsajūta" [100,153–155]. Dažās pasaules daļās kefīrs joprojām nav populārs produkts.

Tomēr Centrāleiropā, Āzijā un dažās Amerikas valstīs tas ir bijis komerciāli pieejams un izgatavots amatniecības mērogā individuālam patēriņam [100 156], fermentējot dažādu veidu pienu (sk. 1. tabulu).

Tomēr šis raudzētais piens ieguva pieķeršanos tā funkcionālo īpašību dēļ. Kefīrs ir raudzēts, skābs, nedaudz alkoholisks piens, kas ražots no graudiem, kas satur samērā stabilu mikroorganismu populāciju [7,157].

Fermentācijas procesā rodas virkne savienojumu, kas kefīram piešķir raksturīgu garšu un aromātu, papildus bioaktīvām vielām, kas ir atbildīgas par tā uzturvērtības īpašībām [158]. Esošie dati liecina par ieguvumiem veselībai, pateicoties regulārai kefīra dzērienu lietošanai. Šie savienojumi bija saistīti ar kefīra bioloģiskajām īpašībām, piemēram, imūnmodulējošām [159], pretmikrobu [160,161], pretaudzēju [162], pretiekaisuma [40,163] un antioksidantu [7,14,40,63,101,115] īpašībām.

Šie veselību veicinošie ieguvumi ir saistīti ar kefīra mikroorganismiem, to savstarpējo mijiedarbību un piena fermentācijas procesā iegūtajiem bioaktīvajiem savienojumiem [164].

Starp citiem mikroorganismiem pastāv rauga sēnīšu, pienskābes baktēriju un etiķskābes baktēriju simbiotiska asociācija [100, 151]. Tomēr kefīra mikrobu sastāvs var atšķirties atkarībā no izcelsmes reģiona, fermentācijas laika, substrāta veida un manipulācijas metodēm [7,165,166].

Pienskābes baktēriju profilaktiskā un terapeitiskā iedarbība tika pētīta pagājušā gadsimta sākumā, kad Iļja Ivanovičs Mečņikovs (gerontoloģijas tēvs) nāca klajā ar teoriju par dzīves pagarināšanu, regulāri lietojot raudzētu pienu.

Kopš tā laika zinātnieki ir apstiprinājuši šos novērojumus, saistot probiotisko mikroorganismu patēriņu ar slimības stāvokļa modulāciju dažādos eksperimentālos modeļos [7,63,101].

No kefīra graudiem izolētākie mikroorganismi ir Lactobacillus dzimtas (L. casei, L. acidophilus, L. brevis, L. kefiri, L. plantarum, L. kefiranofaciens subsp. kefiranofaciens, L. kefiranofaciens subsp. kefirofaciens, L. parakefgranum), L. Lactococcus (L. lactis subsp.lactis), Leuconostoc (L. mesenteroides), Acetobacter, Kluyveromyces (K. marxianus), Saccharomyces [7 165 166] un, iespējams, citas iepriekš uzskaitītās ģintis. Lai gan šī mikrobiota ir simbiotiskā līdzsvarā, tā ne vienmēr paliek nemainīga [7,191,192].

Tradicionālā kefīra ražošanas metode notiek tieši, pievienojot pienam 4% graudu, vēlams pasterizētu vai vārītu, un pēc tam atdzesētu līdz 25 ◦C (istabas temperatūrai) graudu inokulācijai [7,9]. Pēc fermentācijas perioda, kas svārstās no 18 līdz 24 stundām, istabas temperatūrā, graudi tiek atdalīti no raudzētā dzēriena filtrējot un vēlāk tiek izmantoti inokulācijai jaunā substrātā.

Filtrāts, kas tika pakļauts pienskābajai fermentācijai, tika pārvietots uz ledusskapi un palika 24 stundas. Šajā fāzē raugi ražos spirtu un CO2, padarot produktu atsvaidzinošāku [7 101 193]. Baktēriju un raugu veiktās piena dubultās fermentācijas rezultātā tiek iegūts ēdiens, kas bagāts ar pienskābi, etiķskābi un glikolskābi, etilspirtu, CO2, vitamīnu B12. , un polisaharīdi, kas piešķir produktam unikālas sensorās īpašības [194].

Kefīra fizikāli ķīmiskais sastāvs ievērojami atšķiras atkarībā no fermentācijā izmantotā piena veida. Tipisks kefīrs satur 89–90% (m/m) mitruma, 0,2% lipīdu, 3.0% olbaltumvielu, 60% ogļhidrātu, 0,7 % pelnu un 1 % spirta un pienskābes [195,196].

Rezumējot, kefīra organoleptiskās īpašības varētu būt saistītas ar tā galvenajiem galaproduktiem [197]. Piemēram, etanols un CO2 piešķir kefīram unikālu un eksotisku atsvaidzinošu aromātu [193]. Turklāt pienskābe veicina nedaudz skābu un rūgtu garšu, un acetaldehīds ir saistīts ar piena raksturīgo garšu [198].

For more information:1950477648nn@gmail.com