Биологически активные пептиды

Биоактивные пептиды — небольшие молекулы, состоящие из 2–20 аминокислот, способны воздействовать на микрофлору кишечника. Так называется сложное сообщество микроорганизмов, нарушения в котором могут привести к различным заболеваниям. Хотя взаимодействие пептидов с микробиотой еще изучается, уже сейчас очевидно, что эти вещества могут улучшить здоровье ЖКТ и всего организма.

Влияние кишечной микробиоты на организм. Почему для поддержания здоровья нужно купить пептиды для кишечника

Микробиота кишечника — сообщество микроорганизмов, обитающих в пищеварительном тракте. Основу кишечной микрофлоры составляют бактерии, но, кроме них, в пищеварительном тракте обитают грибы, вирусы, археи и простейшие. Микробиота кишечника участвует в усвоении питательных веществ, образовании биологически активных соединений, регулировании иммунной системы, защите от патогенных микроорганизмов. Нарушения в ее работе могут привести к ожирению, диабету, колитам, авитаминозам, иммунодефицитным состояниям и другим болезням.

На состав микробиоты влияют множество факторов: питание, возраст, генетика, образ жизни, принимаемые лекарства. В последние годы ученые заинтересовались взаимодействием между микробиотой кишечника и биологически активными пептидами. Пока еще этот вопрос до конца не изучен, но известно, что эти соединения способны стимулировать рост полезных бактерий и таким образом влиять на здоровье. Поэтому, чтобы избежать опасных заболеваний, рекомендуется купить биологически активную добавку, содержащую пептиды для кишечника.

Биологически активные пептиды, положительно влияющие на микрофлору кишечника

В специальном выпуске журнала Foods была размещена статья. В ней ученые из США, Канады и Шри-Ланки систематизировали результаты проведенных исследований, выделив пептиды, положительно влияющие на микрофлору кишечника и особенно полезные для организма.

Источник пептидовПептидыДействие
МолокоКазоморфиныСнижение артериального давления за счет блокировки АПФ – гормона ангиотензин II, вызывающего сужение сосудов.Противомикробное , противовоспалительное действие.Нормализация массы тела
α-ЛактофинАнтигипотензивное, антиоаксидантное действие
ТунецГруппа пептидовАнтиоксидант
УстрицыГидролизат пептида устрицыАнтиоксидативный, противовоспалительный эффекты    
КреветкиГруппа пептидовСнижение АД, противомикробное действие
ГовядинаРяд пептидовАнти оксидативное действие, способность уменьшають массу тела
СвининаПентапептидыСнижение АД, противовоспалительное действие
Птица (курица, утка)Сложные пептидыСнижение АД, антиоксиданты
Насекомые ( сверчки, гусеницы шелкопряда)Дефенсин-1 и ряд других пептидовПротивомикробное действие
Соевые бобыЛунасинПротивовоспалительное, противораковое, холестеринснижающее действие
ПшеницаГлютеновые экзорфиныОбезболивающий эффект
РисПептиды рисовых отрубейАнтиоксидантное, противовоспалительное, иммуномодулирующее действие
НутАПФ-ингибиторы и антиоксидантные пептиды    Регулирование артериального давления, здоровье сердечно-сосудистой системы, защита клеток, снижение окислительного стресса
Семена коноплиРяд пептидовАнтиоксидантное действие, клеточная защита, противовоспалительных эффект

Эти пептиды доказали свою эффективность в ходе исследований, проводимых на клеточных культурах, лабораторных животных и добровольцах. Соединения подавляют рост кишечной палочки, стафилококков, псевдомонад и сальмонелл, обладают противораковыми свойствами, сдерживая развитие опухолей в кишечнике. Пептиды проявляют себя как антиоксиданты, выводя свободные радикалы или превращая их в безопасные хелатные комплексы.

Действие биологически активных пептидов на микрофлору кишечника

Пептидные соединения в пищеварительном тракте частично распадаются на составные части – аминокислоты, которые всасываются из кишечника и проникают в кровь. В дальнейшем аминокислотные фрагменты используются организмом для построения собственных пептидов и белков. Биоактивные пептиды также способны влиять на здоровье через воздействие на микробиоту кишечника.

Биологически активные пептиды – пребиотики

Пребиотиками называют пищевые компоненты, стимулирующие рост полезных бактерий в кишечнике. С этой функцией успешно справляются пептиды. Ученые предполагают, что пептиды служат источником азота для бактерий и способствуют их росту. Есть мнение, что пептидные соединения работают как транспортеры, переносящие полезные вещества в микробные клетки.

Пептиды, которые получаемые из пищи или биодобавок, помогают росту полезных кишечных бактерий. Например, исследования показали, что такой эффект возникает при приеме пептидов из гидролизата яичного белка в дозе 750 мг/кг в течение 12 недель. 

Полезные микроорганизмы, количество которых растет при употреблении пептидов, производят органические кислоты и другие биологически активные вещества. В кишечнике увеличивается уровень короткоцепочечных жирных кислот (КЖК) – ацетата, пропионата и бутирата. Эти вещества питают клетки толстой кишки, укрепляют кишечный барьер, поддерживают иммунитет и обмен веществ. КЖК влияют на связь между кишечником и мозгом, гасят воспаления, предотвращают ожирение и диабет. Активируются клетки Панета в эпителии кишечника, которые борются с патогенами, способствуют заживлению тканей и регулируют работу стволовых клеток.

Биологические пептиды, влияющие на микрофлору кишечника, обладают противовоспалительным действием

Воспаление — это естественная реакция организма на инфекции и другие неблагоприятные воздействия. В ответ на воспаление организм производит провоспалительные молекулы, такие как фактор некроза опухоли-α (ФНО-α), интерлейкины (ИЛ)-1, -6, -8 и интерферон-γ (ИНФ-γ). Однако чрезмерное количество этих соединений может нанести вред тканям. Хроническое воспаление в ЖКТ приводит к кишечным кровотечениям и непроходимости. Оно также увеличивает риск рака, остеопороза, авитаминоза и анемии.

Биологически активные пептиды уменьшают воспалительные реакции:

  • Дипептиды, полученные из дрожжей и бобов, подавляют выработку провоспалительных цитокинов IL-8, IL-6 и IL-1b, повышая уровень противовоспалительного цитокина IL-10.
  • Трипептиды, олиго- и полипептиды, полученные из молока, также обладают способностью подавлять активность провоспалительных цитокинов и ферментов.

Лабораторные исследования уже подтвердили полезные свойства пептидных соединений. После успешных испытаний на добровольцах эти вещества могут быть рекомендованы для лечения воспалительных процессов.

Антимикробное действие биологически активных пептидов в кишечнике

Биологически активные пептиды уничтожают нежелательные микроорганизмы разными способами. Эти вещества блокируют поступление питательных веществ в микробные клетки, разрушают мембраны, вмешиваются в работу внутриклеточных элементов, блокируют белки, участвующие в образовании клеточных перегородок. 

Пептиды с антибактериальными свойствами получают из молока. Соединения, содержащиеся в лактоферрине, казеинах, α-лактальбумине, β-лактоглобулине, протеазе-пептоне-3 и лизоциме, уже применяются при производстве лечебного и детского питания. Такие вещества можно получить из креветок. Соединения с антибиотическими свойствами возможно извлечь из сверчков и шелкопряда. Эти источники биоактивных пептидов в перспективе могут быть использованы в медицине и биотехнологиях.

Организм сам вырабатывает антимикробные пептиды, которые защищают его от патогенов. В кишечнике их производят клетки Панета, энтероциты и иммунные клетки. Дефензины и кателицидины – основные антимикробные пептиды кишечника, не только уничтожают вредные микроорганизмы, но и влияют на микробиом. Эти вещества уже создают в лабораториях. Возможно, в будущем начнут массово производить пептидные соединения для лечения инфекций. Такая перспектива особенно важна в условиях постоянно увеличивающейся нечувствительности микробов к антибиотикам.

Влияние биологически активных пептидов кишечника на массу тела

Научные исследования показали зависимость веса от состава кишечной микрофлоры. В норме в верхней части пищеварительного тракта преобладают бактерии Firmicutes, Lactobacilli и Proteobacteria, а в нижней — Bacteroidetes, Firmicutes и Akkermansia muciniphila. При ожирении численность Firmicutes превышает Bacteroidetes. Микробный дисбаланс нарушает способность организма эффективно использовать энергию из пищи, влияет на накопление жира и вес.

Научные исследования подтвердили способность кишечной микробиоты влиять на эти процессы, подавляя рост нежелательных микроорганизмов:

  • Гидролизаты яичного белка изменили состав микробиоты у тучных крыс, что сказалось на весе грызунов.
  • У крыс, получавших гидролизованный α-лактальбумин, увеличилось количество полезных бактерий и уменьшилась масса тела.
  • Коллагеновые пептиды из кожи минтая уменьшили ожирение у мышей на высокожировой диете, увеличив численность полезных бактерий и снизив количество вредных.
  • Пептиды соевого белка снизили вес и изменили микрофлору у пациентов с избыточной массой тела.

Эта способность биологически активных пептидов делает их многообещающими веществами, которые можно будет использовать для лечения ожирения и сопутствующих заболеваний.

Действие биологически активных пептидов на ось «кишечник–мозг» и их способность повышать иммунитет кишечника

Взаимодействие между желудочно-кишечным трактом (ЖКТ) и мозгом — сложный двусторонний процесс, осуществляемый через кровеносную и нервную системы.

Энтеральная нервная система (ЭНС) кишечника, называемая «вторым мозгом», содержит миллионы нейронов, контролирующих выделение пищеварительных ферментов, кровоснабжение, сокращение гладкой мускулатуры и другие жизненно важные функции.

ЭНС взаимодействует с центральной нервной системой (ЦНС) через блуждающий нерв — основной канал передачи сигналов между кишечником и мозгом. Нерв соединяет ствол мозга с ЭНС и иннервирует различные органы, включая сердце, легкие, печень, поджелудочную железу и кишечник. Поэтому во время еды и после нее выделяются ферменты и гормоны, запускаются биохимические процессы, необходимые для переваривания и усвоения поступившей пищи. 

Энтероэндокринные клетки (ЭЭК), присутствующие в кишечнике, вырабатывают гормоны гастрин, холецистокинин, соматостатин, грелин, лептин, влияющие на мозг через химические сигналы в крови или нервные пути. L-клетки, разновидность ЭЭК, выделяют глюкагоноподобный пептид-1 (ГПП-1) и глюкозозависимый инсулинотропный пептид (ГИП), которые ученые смогли «приручить», поставив на борьбу с ожирением и диабетом. Созданы препараты, имитирующие работу пептидных гормонов, которые вырабатывают L-клетки – семаглутид, тирзепатид и другие вещества с аналогичным действием. Лекарства помогают уменьшить чувство голода, замедляют движение пищи в кишечнике и снижают уровень сахара в крови.

Исследования показывают, что биоактивные пептиды способны повлиять на работу энтеральной нервной системы (ЭНС) выравниванием баланса микробиоты. При этом нормализуется состояние оси микробиота–кишечник–мозг и предупреждается набор веса. Например, пептидные соединения, образующиеся при переваривании сывороточных и казеиновых белков, стимулируют выработку гормонов холецистокинина (CCK) и глюкагоноподобного пептида-1 (GLP-1), влияющих на чувство сытости и аппетит.

Пептидные соединения положительно влияют на микробиом кишечника и иммунную функцию слизистой оболочки. Они увеличивают микробное разнообразие, стимулируют выработку муцина — слизистого вещества, покрывающего желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), укрепляют межклеточные связи, усиливают антиоксидантную и иммунную защиту, улучшают барьерную функцию ЖКТ. Это соединения защищают от патогенов и воспалений, способствуя общему здоровью кишечника.

Пептиды, влияющие на микрофлору кишечника, способны предотвращать нейродегенеративные заболевания – болезни Альцгеймера и Паркинсона. Существует теория, связывающая дисбаланс кишечной микрофлоры и аутизм. Пептидные соединения подавляют активность фермента моноаминоксидазы, разрушающего вещества-нейротрансмиттеры, передающие сигналы по нервной системе. Снижение активности моноаминоксидазы повышает уровень дофамина в мозге, улучшает когнитивные функции и замедляет развитие нейродегенеративных процессов. Пептиды уменьшают воспаление и окислительный стресс, способствуя выживанию нервных клеток.

Биоактивные пептиды благотворно влияют на микробиом кишечника: поддерживают здоровый баланс микрофлоры, улучшают связь между ЖКТ и мозгом, укрепляют иммунитет и помогают бороться с ожирением. Эти вещества регулируют иммунную систему, снижают уровень провоспалительных цитокинов, защищают от инфекций и поддерживают здоровье кишечника. Помогут воспользоваться этими преимуществами биологически активные добавки с пептидами. Препараты положительно скажутся на состоянии всего организма.