Влияние пектинов на микробиоту кишечника после антибиотикотерапии или на фоне приема антибиотиков
Авторы:
- Афанасьева О.И. врач-инфекционист, доктор медицинских наук, профессор кафедры педиатрии инеонатологии СЗГМУ им. И.И.Мечникова
- Тимонина В.С. врач-инфекционист, научный сотрудник «НИИ гриппа им. А.А.Смородинцева» МЗ РФ
«Многочисленные ассоциации микробов, населяющие кишечник человека, определяют его психическое и физическое здоровье» (И.И.Мечников, 1907)
В настоящее время микрофлору кишечника рассматривают как самостоятельный дополнительный многоклеточный орган, участвующий в гомеостазе – динамическом постоянстве внутренней среды организма, обеспечивающей сбалансированную работу всех органов и систем.
Антибиотикотерапия, несмотря на свою жизненно важную роль в борьбе с бактериальными инфекциями, оказывает выраженное негативное влияние на состав и функциональное состояние кишечной микробиоты. Антибиотики могут подавлять развитие бифидобактерий, так как действуют не избирательно, и убивают как патогенные, так и полезные микроорганизмы. Широкий спектр действия многих антибактериальных препаратов приводит к снижению разнообразия микробиоценоза, угнетению полезных бактерий (представителей родов *Bifidobacterium* и *Lactobacillus*). Следствием являются диарея, снижение иммунной реактивности и другие побочные эффекты в виде аллергических реакций [1].
В этой связи всё большее внимание уделяется поиску безопасных и эффективных стратегий поддержки микробиоты во время и после антибиотикотерапии. Одним из перспективных подходов является использование пищевых волокон, в частности — пектинов.
Пекти́новые вещества́, или пекти́ны (др.греч. — свернувшийся, замёрзший) — оказывают благоприятную роль, например, при отравлениях токсичными металлами, способствуют подавлению деятельности гнилостных микроорганизмов. В толстом и тонком кишечнике микроорганизмы разлагают пектин и выделяют короткоцепочечные жирные кислоты, которые оказывают положительное влияние на здоровье (пребиотический эффект). Пектины практически не усваиваются пищеварительной системой человека, являются энтеросорбентами.
Продукты, богатые пектинами, выводят радионуклиды из организма.
Пектины представляют собой сложные полисахариды растительного происхождения, основным компонентом которых является α-1,4-D-галактуроновая кислота. Они содержатся в клеточных стенках фруктов и овощей (особенно в яблоках, цитрусовых, свёкле) и классифицируются как растворимые пищевые волокна. В просвете толстой кишки пектины не перевариваются ферментами человека, но служат субстратом для ферментации со стороны анаэробной микробиоты, что приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) — ацетата, пропионата и бутирата [2].
Именно КЦЖК играют ключевую роль в поддержании гомеостаза кишечника: они снижают pH в просвете кишки, создавая неблагоприятные условия для патогенов, стимулируют пролиферацию колоноцитов, усиливают барьерную функцию эпителия и обладают противовоспалительным действием [3]. Бутират, в частности, является основным энергетическим субстратом для клеток толстой кишки и регулирует экспрессию генов, связанных с иммунной толерантностью [4].
Исследования последних лет демонстрируют, что приём пектинов во время или после антибиотикотерапии способствует более быстрому восстановлению микробиоты. В эксперименте на мышах, получавших антибиотики, добавление яблочного пектина в рацион приводило к значительному увеличению численности *Lactobacillus* spp. и *Bifidobacterium* spp. по сравнению с контрольной группой, а также к нормализации уровня КЦЖК уже через 7 дней после окончания терапии [5]. У пациентов в рандомизированном контролируемом исследовании (РКИ) с участием 60 пациентов, получавших амоксициллин/клавуланат, дополнительный приём 10 г цитрусового пектина в сутки в течение 14 дней способствовал снижению частоты антибиотик-ассоциированной диареи (ААД) с 33% до 13% и ускорял восстановление микробного разнообразия [6].
Важно отметить, что пектины не обладают прямым антибактериальным действием и не мешают терапевтической эффективности антибиотиков, что делает их безопасной добавкой к основному лечению. Более того, их пребиотический эффект может компенсировать антибиотик-индуцированное истощение полезных штаммов, предотвращая колонизацию кишечника условно-патогенными микроорганизмами, включая *Clostridioides difficile* [7].
В отличие от других пребиотиков (например, инулина или фруктоолигосахаридов), пектины ферментируются преимущественно в дистальных отделах толстой кишки, что обеспечивает более равномерное распределение метаболической активности микробиоты и снижает риск осмотической нагрузки в проксимальных сегментах [8].
В современном мире давно используется натуральный многофункциональный пектин нового поколения - полисахарид пектиновой природы – полигалактоуронан, который относится к группе органических природных сорбентов. Сырьем для получения служит морская трава Zostera marina, произрастающая исключительно в чистых акваториях РФ.
Особенностью пектина Zostera marina является способность его молекулы удерживать заряженные низкомолекулярные токсины и пептиды, находящиеся в кровотоке и лимфе. Поэтому Зостерин-ультра, который производится из Zostera marina, действует на организм одновременно как энтеросорбент, гемосорбент и иммуномодулятор.
Клинические рекомендации и перспективы
Литература:
1. Palleja A. et al. Recovery of gut microbiota of healthy adults following antibiotic exposure. *Nat Microbiol*. 2018;3(11):1255–1265.
2. Sánchez-Rodríguez E. et al. Pectin and its interaction with the intestinal microbiota. *Nutrients*. 2022;14(3):562.
3. Koh A. et al. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. *Cell*. 2016;165(6):1332–1345.
4. Parada Venegas D. et al. Short-chain fatty acids: microbial metabolites that alleviate inflammation. *Front Immunol*. 2019;10:277.
5. Li S. et al. Apple pectin modulates gut microbiota and improves intestinal barrier function in antibiotic-treated mice. *J Agric Food Chem*. 2020;68(15):4371–4380.
6. Chen H. et al. Citrus pectin supplementation reduces antibiotic-associated diarrhea and restores gut microbiota in adults: a randomized controlled trial. *Eur J Clin Nutr*. 2021;75(9):1345–1353.
7. Buffie C.G. et al. Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to *Clostridium difficile*. *Nature*. 2015;517(7533):205–208.
8. Tuncel A. et al. Site-specific fermentation of pectin in the human colon: implications for prebiotic delivery. *Gut Microbes*. 2022;14(1):2015823.
Антибиотикотерапия, несмотря на свою жизненно важную роль в борьбе с бактериальными инфекциями, оказывает выраженное негативное влияние на состав и функциональное состояние кишечной микробиоты. Антибиотики могут подавлять развитие бифидобактерий, так как действуют не избирательно, и убивают как патогенные, так и полезные микроорганизмы. Широкий спектр действия многих антибактериальных препаратов приводит к снижению разнообразия микробиоценоза, угнетению полезных бактерий (представителей родов *Bifidobacterium* и *Lactobacillus*). Следствием являются диарея, снижение иммунной реактивности и другие побочные эффекты в виде аллергических реакций [1].
В этой связи всё большее внимание уделяется поиску безопасных и эффективных стратегий поддержки микробиоты во время и после антибиотикотерапии. Одним из перспективных подходов является использование пищевых волокон, в частности — пектинов.
Пекти́новые вещества́, или пекти́ны (др.греч. — свернувшийся, замёрзший) — оказывают благоприятную роль, например, при отравлениях токсичными металлами, способствуют подавлению деятельности гнилостных микроорганизмов. В толстом и тонком кишечнике микроорганизмы разлагают пектин и выделяют короткоцепочечные жирные кислоты, которые оказывают положительное влияние на здоровье (пребиотический эффект). Пектины практически не усваиваются пищеварительной системой человека, являются энтеросорбентами.
Продукты, богатые пектинами, выводят радионуклиды из организма.
Пектины представляют собой сложные полисахариды растительного происхождения, основным компонентом которых является α-1,4-D-галактуроновая кислота. Они содержатся в клеточных стенках фруктов и овощей (особенно в яблоках, цитрусовых, свёкле) и классифицируются как растворимые пищевые волокна. В просвете толстой кишки пектины не перевариваются ферментами человека, но служат субстратом для ферментации со стороны анаэробной микробиоты, что приводит к образованию короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) — ацетата, пропионата и бутирата [2].
Именно КЦЖК играют ключевую роль в поддержании гомеостаза кишечника: они снижают pH в просвете кишки, создавая неблагоприятные условия для патогенов, стимулируют пролиферацию колоноцитов, усиливают барьерную функцию эпителия и обладают противовоспалительным действием [3]. Бутират, в частности, является основным энергетическим субстратом для клеток толстой кишки и регулирует экспрессию генов, связанных с иммунной толерантностью [4].
Исследования последних лет демонстрируют, что приём пектинов во время или после антибиотикотерапии способствует более быстрому восстановлению микробиоты. В эксперименте на мышах, получавших антибиотики, добавление яблочного пектина в рацион приводило к значительному увеличению численности *Lactobacillus* spp. и *Bifidobacterium* spp. по сравнению с контрольной группой, а также к нормализации уровня КЦЖК уже через 7 дней после окончания терапии [5]. У пациентов в рандомизированном контролируемом исследовании (РКИ) с участием 60 пациентов, получавших амоксициллин/клавуланат, дополнительный приём 10 г цитрусового пектина в сутки в течение 14 дней способствовал снижению частоты антибиотик-ассоциированной диареи (ААД) с 33% до 13% и ускорял восстановление микробного разнообразия [6].
Важно отметить, что пектины не обладают прямым антибактериальным действием и не мешают терапевтической эффективности антибиотиков, что делает их безопасной добавкой к основному лечению. Более того, их пребиотический эффект может компенсировать антибиотик-индуцированное истощение полезных штаммов, предотвращая колонизацию кишечника условно-патогенными микроорганизмами, включая *Clostridioides difficile* [7].
В отличие от других пребиотиков (например, инулина или фруктоолигосахаридов), пектины ферментируются преимущественно в дистальных отделах толстой кишки, что обеспечивает более равномерное распределение метаболической активности микробиоты и снижает риск осмотической нагрузки в проксимальных сегментах [8].
В современном мире давно используется натуральный многофункциональный пектин нового поколения - полисахарид пектиновой природы – полигалактоуронан, который относится к группе органических природных сорбентов. Сырьем для получения служит морская трава Zostera marina, произрастающая исключительно в чистых акваториях РФ.
Особенностью пектина Zostera marina является способность его молекулы удерживать заряженные низкомолекулярные токсины и пептиды, находящиеся в кровотоке и лимфе. Поэтому Зостерин-ультра, который производится из Zostera marina, действует на организм одновременно как энтеросорбент, гемосорбент и иммуномодулятор.
Клинические рекомендации и перспективы
- Пектины представляют собой перспективный пребиотический агент для поддержки микробиоты кишечника при антибиотикотерапии. Их включение в рацион (в виде цельных фруктов, овощей или в виде добавок) может быть рекомендовано как часть комплексной стратегии по профилактике дисбиоза и его последствий.
- Пектины не взаимодействуют с фармакокинетикой антибиотиков и не обладают собственной антимикробной активностью, что делает их безопасными для совместного применения.
- Учитывая доказанную эффективность и отличный профиль безопасности, целесообразно рекомендовать пациентам, получающим антибиотики широкого спектра действия, увеличение потребления пектинсодержащих продуктов (яблоки, цитрусовые, морковь) или использование стандартизированных пектиновых добавок (5–10 г/сут) в течение всего курса терапии и в постантибиотический период (7–14 дней).
Литература:
1. Palleja A. et al. Recovery of gut microbiota of healthy adults following antibiotic exposure. *Nat Microbiol*. 2018;3(11):1255–1265.
2. Sánchez-Rodríguez E. et al. Pectin and its interaction with the intestinal microbiota. *Nutrients*. 2022;14(3):562.
3. Koh A. et al. From dietary fiber to host physiology: short-chain fatty acids as key bacterial metabolites. *Cell*. 2016;165(6):1332–1345.
4. Parada Venegas D. et al. Short-chain fatty acids: microbial metabolites that alleviate inflammation. *Front Immunol*. 2019;10:277.
5. Li S. et al. Apple pectin modulates gut microbiota and improves intestinal barrier function in antibiotic-treated mice. *J Agric Food Chem*. 2020;68(15):4371–4380.
6. Chen H. et al. Citrus pectin supplementation reduces antibiotic-associated diarrhea and restores gut microbiota in adults: a randomized controlled trial. *Eur J Clin Nutr*. 2021;75(9):1345–1353.
7. Buffie C.G. et al. Precision microbiome reconstitution restores bile acid mediated resistance to *Clostridium difficile*. *Nature*. 2015;517(7533):205–208.
8. Tuncel A. et al. Site-specific fermentation of pectin in the human colon: implications for prebiotic delivery. *Gut Microbes*. 2022;14(1):2015823.