امروزه ، مقبولیت و مصرف فرآورده های پروبیوتیک در کشورهای جهان به ویژه اروپا، ایالات متحده و ژاپن رواج چشمگیر یافته است، طوری که بیش از 90 فرآورده غذایی پروبیوتیک حاوی لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و بیفیدوباکتریوم ها در سرتاسرجهان تولید می شود،بیش از 53 فرآورده لبنی پروبیوتیک درژاپن به مصرف می رسد. بیشتر ماست های تولید شده در بازارهای آمریکا پس از دهه 1970 حاوی باکتری ل.اسیدوفیلوس هستند.    

در کشورهای اروپایی همچون فرانسه ، آلمان وسوئد فرآورده های تخمیری پروبیوتیک حدود 25 درصد از کل فرآورده های تخمیری راشامل می شوند. بیش از 45 کارخانه لبنی در اروپا ، فقط به تولیدفرآورده های پروبیوتیک بیفیدو-اسیدوفیلوس می پردازند، حدود 43 فرآورده تخمیری پروبیوتیک خنک شده در انگلستان به فروش می رسد و فرآورده های پروبیوتیک فراوانی نظیرشیرهای تخمیری ، پنیرهای نرم ، فرآورده های غیرلبنی با پایه سویا و معلقه های تغلیظ شده میکروبی در بازارهای انگلستان موجود است .

در بسیاری از کشورهای اروپایی، آفریقای شمالی و آسیایی انواع گوناگونی از فرآورده های پروبیوتیک شامل شیرهای تخمیری ، شیرهای تازه، ماست، دسرهای منجمد و پنیر در حال تولید و مصرف است. در سه دهه گذشته ، فرآورده های تجاری پروبیوتیک عرضه شده به بازار جهانی ازرشد جهشی برخوردار بوده اند . در آمریکای شمالی ، محبوبیت شیرهای تخمیری پروبیوتیک کمتر از کشورهای اروپایی است از این رو سایر فرآورده های لبنی مانند پنیر و یا فرآورده های غیر لبنی پروبیوتیک به طور فزاینده موضوع پژوهش و تولید قرار گرفته است .

دراروپا ماست پروبیوتیک پرطرفدارترین فرآورده پروبیوتیک است . فرآورده های غذایی پروبیوتیک به منظور درمان عفونت های روده ای به ویژه اسهال و عفونت های باکتریایی و مخمری دستگاه تناسلی تولید شده اند. بنابراین علاوه بر معرفی غذاهای پروبیوتیک به عنوان غذاهای مفید ، فرهنگ سازی و ایجاد یک طرز فکر نوین در درک این مطلب که فرآورده های پروبیوتیک قرص و کپسول نبوده بلکه جزئی از سبد غذایی روزانه خانوار به شمار می آیند بسیار ضروری است.
پروبیوتیک ها
میکرو ارگانیسم های(باکتری ومخمر)زنده و فعالی که با استقراردر بخش های مختلف بدن(اساساروده )به تعداد مناسب با فعالیت زیستی خود عمدتا از طریق حفظ وبهبود توازن فلور میکروبی روده میان میکروارگانیسم های سودمند و زیان بخش ، دربردارنده خواص سلامت بخش برای میزبان هستند.واژه پروبیوتیک در زبان لاتین به معنای حیات بخش است و از نظرمفهوم در مقابل واژه آنتی بیوتیک به معنای ضد حیات قرار دارد.
پری بیوتیک ها
ترکیبات هضم ناپذیر یا هضم پذیراندک در برابر آنزیم های گوارشی بدن انسان هستند که رشد و فعالیت میکروارگانیسم های پروبیوتیک را به طور انتخابی تحریک می کنند ازجمله این ترکیبات می توان به فروکتوالیگوساکاریدها مانند اینولین اشاره کرد.
سن بیوتیک ها
فرآورده هایی که به طور توام دارای پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها هستند . کاربرد توام دو عامل یاد شده با هدف ایجاد هم افزایی در اثرات سلامت بخش آن ها صورت می گیرد.
تاریخچه پیدایش فرآورده های پروبیوتیک
پروبیوتیک ها میکروارگانیزم های زنده و غیر بیماریزای موجود در بعضی غذاها هستند که وقتی در مقادیر کافی وارد بدن شوند تاثیر مثبتی بر سلامت میزبان می گذارند. این فراورده ها برای اولین بار توسط یک دانشمند روسی به نامMetchnikoff Eli،دراوایل قرن بیستم مطرح گردید ، او معتقد بود این امکان وجود دارد که فلور میکروبی روده را با تجویز میکروبهای شناخته شده ی مفید در مقابل میکروبهای مضرتقویت و مورد حمایت قرار داد ، او مشاهده کرد که دهقانان بلغاری با مصرف ماست محلی خودشان عمر طولانی تری دارند.

اگرچه نظریه این دانشمند روسی کاملا مرتبط با باکتریهای مولد اسید لاکتیک بود ولی بزودی تحقیقات دیگر دانشمندان در این زمینه برروی باکتریهای مولد اسید لاکتیک روده متمرکز شد. یکی از دانشمندان Henbergبود که پیشنهاد تولید ماست فرآوری شده (Reform yogurt) را از لاکتو باسیلوس اسیدوفیلوس روده ای داد سپس این نوع ماست در دهه 80 میلادی در آلمان و بعضی کشورهای اروپایی با نام ماست ملایم (mildyogurt )تولید شد.

درسال 1930 میلادی Minoru shirota پزشک ژاپنی این تئوری را مطرح کرد که بالانس میکروبی مناسب در روده میتواند از ابتلا به بیماری جلوگیری کند و عدم تعادل فلور میکروبی روده عامل ایجاد بیماریهای مختلف از جمله اسهال ، التهاب روده و معده، یبوست سندرم روده تحریک پذیر ، بیماری کرون، التهاب کولون ، آلرژی ناشی از غذا و بعضی از سرطانها می باشد.

برعکس فلور متعادل روده از طریق رقابت باکتریهای بیماریزا را از روده خارج و سیستم ایمنی را تحریک کرده و مواد مغذی و حیاتی مانند اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه، ویتامینها، اسید های آمینه آرژنین ، سیستئین و گلوتامین ، فاکتورهای رشد و آنتی اکسیدانهای مختلف تولید می کنند.مطالعات نشان می دهد که مصرف پروبیوتیکها سبب افزایش بعضی از انواع میکرو فلور روده می شوند ولی شمارش کلی باکتریها در روده افزایش نمی یابد.

در سال 1989 فولر، پروبیوتیک ها را مکمل های غذایی نامید. روند مصرف غذاهای پروبیوتیک در اروپا، آسیا و شمال آمریکا به تدریج افزایش پیدا کرده و امروز در بیشترسوپرمارکتهای سراسر جهان این مواد غذایی عرضه می گردد.
انواع میکروارگانیسم های پروبیوتیک
معمولی ترین میکروارگانیسمهای پروبیوتیک به سه گروه باکتریها، قارچها و مخمرها تقسیم می شوند. بعضی از این میکروارگانیسم ها سویه های انتخابی باکتریهای لاکتوباسیلوس و بیفیدو باکتریوم هستند گرچه سویه های انتروکوکوس و استرپتوکوکوس و ایکولای نیز برای این منظور استفاده می شوند.

از مخمرها ساکارومایسس سرویزیه، ساکارومایسس بولاری وکاندیدا اینتولایس را می توان نام برد. اکثر باکتریهای لاکتوباسیلوس و بیفیدو باکتریوم بی خطر تشخیص داده شده اند اگرچه بجز استرپتوکوکوس و انتروکوکوس سایر باکتریهای مولد اسید لاکتیک بندرت برای انسان وحیوان بیماریزا هستند و کاربرد آنها ازدیرباز در تهیه محصولات غذایی بدون ایجاد اثرات سوء به اثبات رسیده اند .

قارچ ساکارومایسس بولاری که از میوهای به نام لیچی به دست می آید نیز به عنوان یک پروبیوتیک مورد توجه است،این قارچ در دستگاه گوارش انسان وجود ندارد ولی می تواند دردمای بدن انسان رشد کند و به آنتیبیوتیک ها نیز مقاوم است.
الزامات میکروارگانیسم های پروبیوتیک
- میکروارگانیسم های پروبیوتیک بایستی غیر بیماریزا باشند.
- میکروارگانیسمهای پروبیوتیک بایستی توانایی انتقال ژنهای مقاومت آنتی بیوتیک را نداشته باشند.
- میکروارگانیسمهای پروبیوتیک بایستی توانایی مقاومت در برابر اسید معده،آنزیمهای گوارشی راداشته باشند.
- میکروارگانیسمهای پروبیوتیک باید توانایی مقابله با عوامل بیماریزا را داشته باشند.
- میکروارگانیسم های پروبیوتیک باید توانایی چسبیدن به دیواره روده را داشته باشند.
بعضی از خواص پروبیوتیک ها نقش مهمی در تکنولوژی تولید را دارند. از جمله آنها دارا بودن خواص حسی مناسب، فعالیت تخمیری، ماندگاری مناسب در شرایط سرما-خشکی وافشان – خشکی ، رشد و ماندگاری مناسب محصولات غذایی، مقاومت دربرابر فاژها و ماندگاری مناسب در دوره ذخیره مواد غذایی می باشند.
پروبیوتیک ها چگونه عمل میکنند
اثرات فیزیولوژیک مرتبط با مصرف پروبیوتیک ها شامل کاهش PH روده، تولید بعضی آنزیمهای گوارشی و ویتامینها ، تولید مواد ضد باکتریهایی مثل اسیدهای آلی ، باکتریوسین ها ، پراکسید هیدروژن ، دی استیل،استالدهید، لاکتو پراکسیداز ، بازسازی فلور میکروبی روده پس از آنتی بیوتیک درمانی ورادیودرمانی، کاهش کلسترول خون،تحریک سیستم ایمنی،مهار عفونتهای باکتریایی، دفع مواد سرطانزا ، بهبود جذب کلسیم و کاهش فعالیت آنزیم های مدفوعی می باشد.
اثرات پروبیوتیک ها بر سلامتی انسان
باکتریهای پروبیوتیک با حفظ فلور میکرو فلور طبیعی روده و کنترل میکروارگانیسمهای بیماریزا سبب کاهش خطر ابتلا به بیماریهای ناشی از مصرف مواد غذایی می شوند. از جمله می توان به اثرات درمانی ذیل اشاره کرد :
* درمان سرطان
پروبیوتیک ها از طریق کاهش غلظت مدفوعی آنزیمها و نمکهای صفراوی و کاهش جذب موتاژنهای مضر که عامل سرطان کولون هستند،نقش موثری در پیشگیری از بیماری ایفا می کنند ، به طور طبیعی روده از طریق آنزیمهای Glycosidase.B  -  g l u c u r o n i d a s e  .  N i t r o r e d u c t a s e   و   Azoreductase  پیش سرطانزاهارا به سرطانزاهای فعال تبدیل می کند .پروبیوتیکها به خصوص لاکتوباسیلوس اسیدوفیلوس و لاکتوباسیلوس کازئی سبب کاهش فعالیت این آنزیمها می شوند Bifidobacterium. infantis با تحریک سیستم ایمنی میزبان توانایی سرکوب تومورهارادارند.
* تقویت سیستم ایمنی
پروبیوتیک ها از طریق افزایش و تولید A ایمونوگلوبین ترشحی سیتوکنین ها سبب تحریک سیستم ایمنی می شوند همچنین از طریق افزایش فاگوسیتوز پاتوژنها، سیستم ایمنی غیر اختصاصی را تحریک وتقویت می کنند. از مزایای پروبیوتیکها در تحریک سیستم ایمنی ، عدم ایجاد التهاب می باشد .

* کاهش کلسترول
مصرف محصولات تخمیری لبنیات وپروبیوتیک ها سبب کاهش چربی خون می شود با مصرف این مواد اسیدهای چرب با زنجیره کوتاه تولید می شود که سنتز کلسترول را در کبد متوقف وسبب حرکت کلسترول پلاسما به کبدمی شود همچنین باکتریها از طریق ممانعت اتصال کلسترول به نمکهای صفراوی از جذب آن جلوگیری میکنند.
* درمان بیماریهای کبدی
پروبیوتیک ها در پیشگیری و درمان بیماریهای کبدی نیز نقش موثری دارند . پروبیوتیک ها از طریق کاهش فعالیت اوره آزباکتریایی سبب کاهش آمونیاک در سیستم پورتال می شوند و کاهش PH همچنین با کاهش نفوذپذیری روده از جذب آمونیاک می کاهند . افزایش آمونیاک خون در بعضی از بیماری های کبدی نارسایی کبد، مسمومیت با اوره رخ میدهد و منجر به ضایعات مغزی و عصبی در بیمار می شود . پروبیوتیک ها از جذب سموم جلوگیری کرده و باکاهش جذب آمونیاک و سموم سبب کاهش التهاب و استرس اکسیداتیوشده در نتیجه به درمان و پیشگیری از بیماریهای کبدی کمک می کند.
* درمان بیماریهای زنان، معده وفشار خون
پروبیوتیک ها در پیشگیری ودرمان بیماریهای زنان بسیار مفیدهستند. باکتریهای پروبیوتیک به سلولهای اپتلیوم واژن متصل شده و به عنوان سدی از کلونیزه شدن باکتریهای بیماریزا جلوگیری میکنند.و پروبیوتیک ها همچنین رشد Helicobacter pylorرا متوقف کرده و از اتصال آن به سلولهای اپیتلیال معده جلوگیری می کنند.

باکتریهای پروبیوتیک از طریق عمل پروتئولیک روی کازئین شیر که هنگام تخمیر شیر صورت می گیرد پپتیدهای بیواکتیوی تولید میکنند که قادر به کاهش فشار خون می باشد.
نکاتی که در تولید پروبیوتیک ها بایستی در نظر گرفت .
سویه های میکروارگانیسمهایی که تحت عنوان پروبیوتیک در صنایع غذایی کاربرد دارند باید به اسید و صفرا مقاوم باشند در حالیکه لاکتو باسیلوس دلبروکی و استرپتوکوکوس ترموفیلوس در ماست اغلب تا رسیدن به روده زنده نمی مانند. برای رفع این مشکل می توان به جای استفاده از محصولات تخمیری، پروبیوتیک مذکور را در قالب دارو یا مکمل های دارویی با پوشش ژل ماتریکس وکپسولهای پوششدار از معده عبور دادو به روده رساند.پروبیوتیک ها باید قادر باشند درفلور دستگاه گوارش فعال بمانند و ازطول عمر زیادی نیز برخوردار نباشند. در ضمن با باکتیهای بیماریزا مبارزه کنند و برای ایمنی انسان نیز بی خطرباشند.
ویژگیهای فرآورده های پروبیوتیک
برای حفظ جمعیت میکروبی مفیددر دستگاه گوارش تعداد باکتریها در محصول پروبیوتیک باید حداقل cfu/ml106 باشد و حفظ پایداری ژنتیکی و فیزیکی آنها هنگام تولید و نگهداری تا مرحله فروش به مشتری توسط تولید کننده تضمین شود. حفظ بو وطعم محصولات پروبیوتیک بسیار مهم است و این باکتریها نباید اسیدیته محصول را بیش از حد افزایش دهند.دستیابی به روش های شناخت روشن و غیرمبهم سویه های پروبیوتیک بسیار مهم است.

نگهداری در محیط خنک،میزان اطمینان از پایداری و تعداد مناسب باکتریها در محصول را بالا می برد. از آنجا که زیستگاه طبیعی این باکتریها روده است، میزان اکسیژن ،پتانسیل اکسیداسیون و احیاء و فعالیت آبی محیط بایستی مد نظر باشد.از آنجا که باکتریهای فعال به شدت با محیط اطراف خود واکنش میدهند واجزا محیط را به محصولات متابولیکی تبدیل می کنند ، ترکب شیمیایی لبنیات حاوی پروبیوتیک در فعالیت متابولیکی پروبیوتیک ها اهمیت بسیار دارد.

نوع و میزان کربوهیدراتهای دردسترس ،درجه هیدرولیز پروتئینهای شیر و ترکیب و درجه هیدرولیز چربیهابسیار مهم است به عبارت دیگر خواص پروتئولیتیک و لیپولیتیک پروبیوتیکها در میزان تخریب چربیها وپروتئینهای محصول مهم است.اثرات متقابل باکتریهای استارتر در تهیه محصولات حائز اهمیت است.

اثرات متقابل سینرژیستی پروبیوتیک ها با سایر باکتریهای استارتر بایستی مدنظر قرار گیرد برای مثال استرپتوکوکوس ترموفیلوس و لاکتوباسیلوس دلبروکی اثرات سینرژیستی دارند. این اثر درافزایش تعداد میکروبهای محیط وافزایش اسیدیته محیط دیده می شود.شدت واکنش بین پروبیوتیکها ، محیط و سایر میکروبهای استارتربستگی به زمانی دارد که پروبیوتیک به محیط افزوده می شود. برای مثال اگرمیکروارگانیسم هنگام تخمیر یا بعد ازآن اضافه شود و یا افزودن پروبیوتیکها قبل یا بعد از چرخه سرمایی8درجه سانتیگراد اثرات متفاوتی مشاهده می شود.

افزایش زمان نگهداری محصول در انبار بر میزان واکنشها می افزاید. همچنین پروسه نگهداری در سرما ، واکنشها را درحداقل ممکن نگه می دارد و برعکس هرگونه اختلال در دمای مناسب سبب افزایش شدت واکنشها می شود.همانطور که می دانیم مراحل زندگی باکتریها شامل مراحل تاخیر ، رشد لگاریتمی ، سکون و مرگ است.اینکه پروبیوتیک ها در کدام مرحله از رشدبه محیط افزوده شوند اهمیت دارند.به عبارت دیگر شرایط فیزیولوژیکی آنها اهمیت بسیاری دارد.

باکتریها در فازرشد لگاریتمی نسبت به فاز سکون به استرسهای محیطی حساس تر هستند. همچنین فاکتورهای محیطی که سبب انتقال باکتری از فاز رشد لگاریتمی به فاز سکون می شوند در بقا باکتری در این فاز تاثیر بسزایی دارند. با عرضه محصولات پروبیوتیک در بازار مصرف کنندگان انتظار دارند تا با مصرف این محصولات به اثرات مفید ادعا شده درمورد آنها دست یابند برای این کار در ابتدا باکتریها بایستی تا پایان تاریخ انقضای محصول در آن زنده بمانند و در ضمن پس از مصرف با عبور ازروده به تعداد کافی به قسمت انتهای روده بزرگ رسیده و در آنجا مستقر شوند.

سویه های مختلف پروبیوتیک با مکانیسمهای مختلف اثرات متفاوتی در ارگانهای بدن در جهت پیشگیری یا درمان بیماریها می گذارند. برای مثال لاکتو باسیلوس اسیدوفیلوس و لاکتو باسیلوس کازئی سبب کاهش فعالیت آنزیمهای مدفوعی می شوند
در حالیکه B. infantis با تحریک سیستم ایمنی توانایی سرکوب تومورها را دارند بنابراین در درمانهای خاص که نیاز به استفاده از پروبیوتیکها وجود دارد استفاده از سویه مناسب ضروری است .