Prebiotics

Tên chung quốc tế

Prebiotic

Prebiotic là gì?

Prebiotic là một nhóm chất dinh dưỡng bị phân hủy bởi hệ vi sinh vật đường ruột. Prebiotic là các hợp chất có tác dụng thúc đẩy sự tăng trưởng hoặc hoạt động của các vi sinh vật có lợi như vi khuẩn và nấm trong thực phẩm. Prebiotic hoạt động như một nguồn thức ăn cho các vi sinh vật trong đường ruột. Trong chế độ ăn uống thường,chất xơ prebiotic là các hợp chất không tiêu hóa được
Prebiotic có khả năng kháng axit dạ dày và không thể bị phân hủy bởi các enzyme của động vật có vú hoặc được hấp thụ qua đường tiêu hóa.

Các dạng bào chế

Thạch: thạch giảm cân prebiotic jelly,..

Viên nén

Viên nang cứng

Kem bôi da

Gel

Kẹo dẻo

Các loại prebiotics?

Fructans

Fructans bao gồm inulin và fructo-oligosaccharide hoặc oligofructose, nó có cấu trúc chuỗi tuyến tính của fructose có liên kết β(2→1). Chúng thường có các đơn vị glucose cuối cùng có liên kết β(2→1). Inulin có DP lên tới 60, trong khi DP của FOS nhỏ hơn 10.

Galacto-Oligosacarit (GOS)

Galacto-oligosaccharides là sản phẩm của quá trình mở rộng lactose, được phân thành hai nhóm nhỏ: GOS được sản xuất từ lactose thông qua quá trình chuyển hóa glycosyl bằng enzyme và GOS có lượng galactose dư thừa ở C 3 , C 4 hoặc C 6. Sản phẩm cuối cùng của phản ứng này chủ yếu là hỗn hợp tri- đến pentasacarit với galactose ở các liên kết β(1→6), β(1→3) và β(1→4). Loại GOS này còn được gọi là trans-galacto-oligosaccharides hoặc TOS

Oligosacarit có nguồn gốc từ glucose, tinh bột

Tinh bột kháng tiêu là loại tinh bột có khả năng chống lại quá trình tiêu hóa ở ruột trên, có thể tăng cường sức khỏe bằng cách sản xuất lượng butyrate cao. Nó bao gồm glucan với rất nhiều nhánh và liên kết glycosid.

Các Oligosacarit khác

Một số oligosacarit có nguồn gốc từ một polysacarit được gọi là pectin. Loại oligosaccharide này được gọi là pectic oligosaccharide (POS) dựa trên sự mở rộng của rhamnose (rhamnogalacturonan I) và axit galacturonic (homogalacturonan). Các nhóm carboxyl có cấu trúc có thể được acetyl hóa ở C 2 hoặc C 3 , có thể được thay thế bằng quá trình este hóa metyl. Cấu trúc của chúng thay đổi đáng kể tùy thuộc vào nguồn POS

Fructo-oligosaccharides và galacto-oligosaccharides là hai nhóm prebiotic quan trọng có tác dụng tốt cho sức khỏe con người.

Cơ chế tác dụng

Prebiotic làm thay đổi hệ vi sinh vật đường ruột thông qua cơ chế điều chỉnh thành phần và chức năng của các vi sinh vật. Prebiotic cũng có thể thay đổi môi trường của ruột, chủ yếu là axit, làm giảm độ pH trong ruột có thể góp phần làm thay đổi thành phần và quần thể hệ vi sinh vật đường ruột. Sự thay đổi độ pH có thể làm thay đổi quần thể các loài nhạy cảm với axit, chẳng hạn như Bacteroids và thúc đẩy sự hình thành butyrate của Firmicutes. Sản phẩm phân hủy prebiotic chủ yếu là SCFA. Những phân tử này đủ nhỏ để khuếch tán qua tế bào ruột và đi vào tuần hoàn máu và tạo ra các lợi ích cho sức khỏe và hệ miễn dịch

Prebiotic có tác dụng gì?

Prebiotic có thể nuôi sống hệ vi sinh vật đường ruột và các sản phẩm thoái hóa của chúng là các axit béo chuỗi ngắn được giải phóng vào tuần hoàn máu, do đó, không chỉ ảnh hưởng đến đường tiêu hóa mà còn ảnh hưởng đến các cơ quan ở xa khác

Prebiotic và rối loạn tiêu hóa: Prebiotic kích thích có chọn lọc sự phát triển và hoạt động của men vi sinh để cải thiện sức khỏe đường ruột và giảm thiểu vi khuẩn có hại. Prebiotic được phân hủy bởi men vi sinh để thúc đẩy tăng trưởng và hoạt động. Những vi khuẩn tốt này lên men prebiotic để tạo ra axit béo chuỗi ngắn giúp hỗ trợ đường ruột khỏe mạnh và các quá trình khác trong cơ thể, bao gồm giúp điều chỉnh hệ thống miễn dịch, phản ứng viêm và chống lại vi khuẩn có hại. Lợi khuẩn prebiotic cũng có thể giúp kiểm soát các triệu chứng của bệnh đường tiêu hóa như táo bón, đầy hơi và đầy hơi.
Một nghiên cứu cho thấy prebiotic làm chậm quá trình sản xuất cortisol trong não , hormone gây căng thẳng của cơ thể, cho thấy rằng việc bổ sung prebiotic giúp cải thiện sức khỏe tâm thần.
Prebiotic cũng cho thấy sức khỏe đường ruột cân bằng có thể góp phần ngăn ngừa béo phì và các bệnh chuyển hóa khác
Prebiotic trong mỹ phẩm còn được dùng như một thành phần có khả năng tăng cường hàng rào bảo vệ da, hạn chế các tác động của tia cực tím gây ảnh hưởng tới làn da.

Prebiotic có trong thực phẩm nào?

Thực phẩm chứa prebiotic bao gồm:

Chuối
Gạo lứt
Hạnh nhân
Đậu nành
Khoai tây
Lúa mạch
Lúa mạch đen nguyên hạt
Jicama
Tỏi tây
Atiso
Đậu
Cà chua
Hạt lanh
Rong biển và vi tảo

Sản xuất Prebiotic

Prebiotic tồn tại tự nhiên trong các sản phẩm thực phẩm ăn kiêng khác nhau, bao gồm lúa mạch đen, đậu nành, măng tây, rau diếp xoăn, củ cải đường, tỏi, hành tây, atisô Jerusalem, chuối, lúa mạch, cà chua, sữa người và sữa bò, lúa mì, mật ong, đậu Hà Lan, đậu,…Do nồng độ thấp trong thực phẩm nên chúng được sản xuất ở quy mô công nghiệp lớn. Một số prebiotic được sản xuất bằng cách sử dụng sucrose lactose, tinh bột làm nguyên liệu thô. Vì hầu hết các prebiotic được phân loại là GOS và FOS vì vậy dạng được sản xuất chủ yếu hiện nay là GOS và FOS

FOS

FOS có trong trong khoảng 36.000 cây nhưng các nguồn này không đủ để tạo ra tác dụng của prebiotic. Vì vậy cần phải tổng hợp FOS. FOS có thể được tổng hợp về mặt hóa học bằng cách sử dụng glycosidase và glycosyl-transferase, tuy nhiên nó không thể được sản xuất ở quy mô công nghiệp do trong các phản ứng này rất nguy hiểm và tốn kém, nồng độ của sản phẩm cuối cùng (FOS) rất thấp. FTase sản xuất FOS từ sucrose bằng cách chuyển một đến ba phân tử fructose. Để sản xuất FOS, có thể sử dụng toàn bộ tế bào của vi sinh vật hoặc enzyme tự do. Lượng FOS tối đa do FTase tạo ra phụ thuộc vào nồng độ sucrose ban đầu, Glucose là sản phẩm phụ của quá trình lên men do đó việc loại bỏ dư lượng glucose và sucrose là một bước quan trọng để đạt được năng suất lên men FOS cao hơn.

GOS

GOS lần đầu tiên được tổng hợp bằng cách dịch chuyển nucleophilic và electrophilic, nhưng phương pháp này hiện được coi là tốn kém và không tối ưu ở quy mô công nghiệp. Các enzyme chủ yếu hình thành GOS là galactosidase, galactosyl-transferase. Galactosyl-transferase là một enzyme chọn lọc lập thể có thể tạo ra GOS với số lượng lớn. Tuy nhiên, xúc tác sinh học của GOS thông qua galactosyl-transferase rất tốn kém vì phản ứng này cần đường nucleotide làm chất cho. Sự hình thành GOS bằng galactosidase rẻ hơn nhiều so với galactosyl-transferase. Tuy nhiên, galactosidase tạo ra GOS với số lượng thấp hơn và enzyme này ít đặc hiệu. Lượng GOS được tạo ra bởi galactosidase có thể được cải thiện theo nhiều cách khác nhau: giảm hoạt độ nước của phản ứng, tăng nồng độ chất cho và chất nhận trong phản ứng, chuyển trạng thái cân bằng phản ứng sang hướng sản phẩm cuối cùng bằng cách loại bỏ sản phẩm trong môi trường và thay đổi điều kiện tổng hợp

Sự khác biệt giữa Probiotic và prebiotic là gì?

	Probiotic	Prebiotic
Định nghĩa	Probiotic là thực phẩm hoặc chất bổ sung có chứa vi sinh vật sống nhằm duy trì hoặc cải thiện vi khuẩn “tốt” (hệ vi sinh bình thường) trong cơ thể.	Prebiotic là thực phẩm (thường là thực phẩm giàu chất xơ) đóng vai trò là thức ăn cho hệ vi sinh vật của con người.
Nguồn thực phẩm	Probiotic có trong thực phẩm như sữa chua và dưa cải bắp	Prebiotic có trong các loại thực phẩm như ngũ cốc nguyên hạt, chuối, rau xanh, hành, tỏi, đậu nành và atiso.
Công dụng	Probiotic là men vi sinh, hỗ trợ hoạt động của hệ tiêu hóa diễn ra suôn sẻ, thuận lợi hơn.	Prebiotics khó tiêu hóa tại dạ dày và ruột non, là nguồn dinh dưỡng giúp lợi khuẩn sinh sôi, phát triển mạnh mẽ hơn

Một vài nghiên cứu

Tác dụng của prebiotic, men vi sinh và synbiotic đối với kết quả tiêu hóa ở người trưởng thành khỏe mạnh và người trưởng thành năng động khi nghỉ ngơi và đáp ứng với việc tập thể dục-Một tổng quan tài liệu có hệ thống

Effect of prebiotics, probiotics, and synbiotics on gastrointestinal outcomes in healthy adults and active adults at rest and in response to exercise-A systematic literature review

Nghiên cứu được tiến hành để đánh giá tác động của việc bổ sung pre-, pro- và syn-biotic đối với các biện pháp về tình trạng đường tiêu hóa khi nghỉ ngơi và phản ứng với việc tập thể dục cấp tính. Nghiên cứu có sự tham gia của tổng cộng 1204 người tình nguyện đạt đủ các tiêu chí do nghiên cứu đề ra. Kết quả Synbiotic giống với men vi sinh, có thể là do sử dụng liều lượng prebiotic tối thiểu. Bổ sung prebiotic có thể ảnh hưởng đến thành phần vi khuẩn đường ruột và nồng độ SCFA; trong khi men vi sinh làm tăng chủng loài được bổ sung, với tác dụng tối thiểu đối với SCFA và không ảnh hưởng đến bất kỳ dấu hiệu tình trạng đường tiêu hóa nào khác khi nghỉ ngơi.