Ключевые слова: пектиновая кислота, пектин, пребиотики, гелеобразующие свойства.
История пектина началась в конце XVIII века, когда в 1790 году французский химик Луи Никола Волкен, исследуя продукты растительного происхождения, выделил из фруктового сока вещество, которое обладало гелеобразующими свойствами. Через сорок лет Браконно назвал его пектиновой кислотой (от греческого «pektos» — «застывший»).
В 1937 г. Шнайдер (Schneider) и Бокк (Bock) впервые установили структурную формулу пектина, однако промышленное производство пектина было лишь во второй половине XX века.
Первым предложил применять пектин в качестве гелеобразователя Анри Браконно в 1820 году. Однако в промышленности производить пектин начали лишь в 1908 году, в Германии. А в 1979 году пектин как пищевой продукт утвердил главный санитарный врач СССР.
В 1993–1995 годах на территории современного Таджикистана запустили производство пектина. На лекарственную форму сухого яблочного пектина было получено регистрационное удостоверение (№ 79 от 8 августа 1995 года), а также выдана временная Фармакопейная статья.
Пектины — природные соединения, которые широко используются в медицине и фармацевтике, в косметической и пищевой промышленности. Обширнейшая сфера использования в фармацевтике пектинов, большая потребность в пектинах не повлекла до сих пор за собой масштабное Производство в России.
Острые кишечные инфекции, которые протекают с диарейным синдромом, до сих пор остаются одной из важных проблем в здравоохранении.
Необходимы средства, сочетающие максимальную этиотропную активность с минимальным повреждающим действием на внутреннюю среду человека. Так, например, в последнее время при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта антибактериальными препаратами формируется лекарственная устойчивость и большое количество осложнений (аллергии, иммунодефициты и др.)
В последнее время для профилактики нарушений пищеварительного тракта стали использоваться пребиотики. Пребиотики относятся к препаратам немикробного происхождения. Они способны оказывать благоприятное действие на организм путем активизации метаболических функций нормальной микрофлоры. Примером пребиотика, относящегося к фармакотерапевтической группе пищевых волокон, является пектин.
Пектин — естественный компонент практически всех зеленых растений, совершенно безвредный для человека. Еще в 12 веке использовали яблоки для лечения желудочно-кишечных заболеваний. Эффект обусловлен пектином, содержащимся в яблоках. Как мы видим, это старый, проверенный и не обладающий побочными действиями способ нормализации микрофлоры кишечника. Eго можно применять с раннего детского возраста, с первого года жизни и даже с двух-трех недель после выписки для устранения стафилококковой диспепсии у новорожденных.
Нарушений микробиоценоза кишечника нет только в экологически чистых регионах, где преобладает использование в пишу продуктов собственного производства. В наше время, например, мясные продукты не безопасны, ведь для их производства, успешной реализации дополнительно используются антибиотики и гормоны. Также наиболее эффективно использование овощей и фруктов не как источник витаминов, а как поставщиков пищевых волокон необходимых для коррекции микрофлоры.
Механизм действия пектина
Попадая в желудочно-кишечный тракт, пектин образует гели. При разбухании масса пектина обезвоживает пищеварительный канал и, продвигаясь по кишечнику, захватывает токсические вещества. Деметоксилирование пектина начинается в ободочной кишке и оканчивается в аппендиксе. Освобожденный в этом процессе метанол всасывается через стенки ободочной кишки и метаболизируется в муравьиную кислоту, которая выделяется из организма с мочой.
Пектин обладает высоким гелеобразующим свойством. Это свойство связано с гидрофильностью галактуроновых кислот. Пектин обволакивает бактерии и нарушается адгезия к эпителию кишечника. Такая защита происходит за счёт противомикробного действия пектина. Механизм противомикробного действия пектинов объясняется их способностью закислять реакционную среду до pH = 3,0, при этом происходит повреждение структур и белков клеток бактерии. Это происходит благодаря тому, что макромолекула пектина, как органическая кислота, содержит свободные карбоксильные ионы — COO, которые вступают во взаимодействие с присутствующими в растворе Na и K. С одной стороны образуются соответствующие соли, а с другой стороны — остающийся катион H, взаимодействует с анионом хлора, образует соляную кислоту. Это так называемая обратимая диссоциация макромолекулы пектина.
Дополнительно к этому могут протекать и другие реакции, например, омыление этeрифицированных карбоксильных групп с образованием соли (натриевой, калиевой, кальциевой и др.) и микроколичеств метилового спирта, безвредных для макроорганизма, но губительных для микроорганизмов (бактерицидное действие).
Пектин влияет на процесс межклеточного взаимодействия при инфекциях бактериальной природы. Колонизация эпителия кишечника возбудителями кишечных инфекций осуществляется процессом лиганд-рецепторной связи. Для возбудителей Оки среди рецепторов кишечного эпителия существенную роль в адгезии играют остатки Д-галактозы, маннозы и др. Аналогичные остатки галактозы и других сахаров присутствуют на молекуле пектина. В просвете кишечника и пристеночном пищеварительном слое макромолекула пектина с её углеводными остатками может выступить конкурентом рецепторов эпителия кишечной стенки. Взаимодействие лиганда микроба с выступить конкурентом рецепторов эпителия кишечной стенки. Взаимодействие лиганда микроба с гомологичным углеводным остатком на молекуле пектина блокирует лиганд и сделает невозможным прикрепление (адгезию) микробов на стенку кишки, т.е. происходит прерывание инфекционного процесса.
Пектины — это сложные углеводы, которые не усваиваются в верхних отделах пищеварительной системы, а попадая в кишечник не оказывают бактерицидного действия на индигенную микрофлору бифидумбактерии и лактобактерии. Антимикробный и противовоспалительный эффект пектинов обусловлен синтезом полезной микрофлорой органических — короткоцепочных жирных кислот при гидролизе пектинов. Полезные бактерии кишечника его полностью перерабатывают. При этом они размножаются и синтезируют полезные субстанции (витамины, аминокислоты и др.), подавляют рост патогенной флоры.
Литература:
- Дармов И. В., Погорельский И. П., Чичерин И. Ю. Кишечная микрофлора. Взгляд изнутри. Сборник научных статей. Выпуск 2012 № 01
- Потиевский, Эмиль Григорьевич.Антибактериальное действие пектина: Экспериментальное микробиологическое исследование: автореферат дис.... доктора медицинских наук: 03.00.07 / Омская гос. мед. академия. — Челябинск, 1998. — 27
- Анисимова Д. М. Пищевые волокна в рациональном питании человека: Сб науч тр. М: 1989. 90–93.
- Качалай Д. П. и др. Методические указания по использованию в лечебно-профилактических целях пектинов и пектиносодержащих продуктов. N 5049–89; МЗ СССР; Разраб НИИ микробиол и вирусол АН УССР. Киев: 1990; 14
