Главный вывод ученых: полноценных аналогов у нашего кефира, приготовленного по традиционной технологии, среди современных пробиотических напитков нет. Его главное достоинство и особенность - сложный и устойчивый микробный симбиоз, который до сих пор не удалось воспроизвести из чистых культур.
"Общий дом" для микробов
Родиной кефирных грибков считается Северный Кавказ. Там их столетиями использовали для сквашивания молока, а сам кефир называли напитком здоровья и бодрости, "даром небес". Для производства традиционного кефира применяют не просто набор заквасочных микроорганизмов, а устойчивую симбиотическую форму - кефирные грибки.
В их составе - молочнокислые бактерии, дрожжи, дрожжеподобные грибы, уксуснокислые и ароматобразующие бактерии. Ученые выделили уже более 50 видов микроорганизмов, но говорят, что состав еще богаче - часть микроорганизмов до сих пор не идентифицирована. В процессе эволюции вся эта "биомелочь" научилась сосуществовать и формировать "общий дом" - твердый хрящевидный полисахаридный каркас, тело грибка Zoogloea.
Таким образом, кефирные грибки - классический пример естественной природной закваски и необыкновенно сложного симбиоза. Выделить все его элементы в виде чистых культур и собрать из них закваску, дающую полностью идентичный продукт, ученым пока не удалось.
"Традиционный кефир обладает уникальными свойствами, обусловленными спецификой молочного сырья и сложной симбиотической закваской, - пояснила ведущий научный сотрудник лаборатории пищевых биотехнологий и специализированных продуктов ФИЦ питания и биотехнологии, доктор технических наук Алла Новокшанова. - Метагеномный анализ таксономического состава кефирных грибков показал, что кефир, произведенный традиционным способом, имеет более высокое микробное разнообразие по сравнению с кефирными продуктами, вырабатываемыми с использованием чистых лиофилизированных кефирных культур".
Что внутри кефирного грибка
В кефирных грибках обнаружены молочнокислые бактерии родов Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc и Streptococcus, а также дрожжи родов Kluyveromyces, Candida, Saccharomyces и Pichia. Основную роль в нормальном сквашивании молока играют молочнокислые бактерии. Молочные дрожжи составляют не более 5% закваски, но стимулируют рост молочнокислых бактерий и обогащают кефир витаминами группы В. Спиртовое брожение выражено слабо: количество этилового спирта в готовом кефире колеблется от 0,1 до 1,0%. Уксуснокислые бактерии окисляют образующийся этанол до уксусной кислоты.
Объективности ради надо сказать, что Lactobacillus spp. - доминирующие представители микрофлоры кефирного зерна не только в России, но и в кисломолочных напитках многих стран - Боснии и Герцеговины, Бразилии, Ирландии, Италии, Китая, Турции.
Традиционный против порошкового
Разница между традиционным кефиром и продуктами на чистых лиофилизированных культурах оказалась принципиальной. В традиционном кефире микробное разнообразие выше. В кефирных продуктах, полученных путем ферментации молока чистыми культурами, преобладают микроорганизмы семейства Streptococcaceae, особенно Lactococcus spp. и Streptococcus spp.
Похожая зависимость выявлена и при исследовании дрожжей. В образцах традиционного кефира их разнообразие выше, а пробиотические свойства традиционных кефирных дрожжей лучше, чем у продуктов на чистых культурах.
Чем хорош "правильный" кефир
Рост кефирной закваски в молоке обогащает его всевозможными биоактивными компонентами - лактатами, ниацином, тиамином, фолиевой кислотой. Молочнокислые бактерии снижают содержание лактозы, которая плохо усваивается при лактазной недостаточности. Расщепляя лактозу, лактобактерии синтезируют молочную, уксусную, пропионовую и другие органические кислоты. Они создают не только характерный кисловатый вкус кефира с легкой "остринкой", но и поддерживают в кишечнике благоприятные условия для полезной микрофлоры.
Продуктами метаболизма лактобактерий являются и бактериоцины - антибиотикоподобные белки с антимикробным действием. Они подавляют деятельность условно-патогенных и патогенных бактерий.
Микрофлора кефира также продуцирует полисахарид кефиран, еще один компонент с высокой биологической активностью. Штаммы Lactobacillus, выделенные из кефира, могут благотворно влиять на состав микробиоты кишечника, а потребление кефирана увеличивало численность бифидобактерий в кишечном содержимом.
С кефираном во многом связывают антимикробное, иммуномодулирующее и противовоспалительное действие напитка. Антиканцерогенные, антидиабетические, антигипертензивные и гипохолестеринемические свойства кефира также во многом обусловлены биологическим действием этого полисахарида.
Что доказали исследования
Кефир давно пользуется признанием диетологов: он не только вкусен и питателен, но и способствует нормализации микробиоты кишечника, помогает снижать уровень холестерина, стимулирует секреторную деятельность желудка, улучшает перистальтику, помогает при воспалительных заболеваниях.
Похоже, что кефир может помочь при ожирении. У мышей, которых 12 недель кормили кефиром на фоне высокожировой диеты, существенно снизилась масса тела и гистологический показатель поражения печени. У крыс на высокожировой диете прием кефира снижал уровень триглицеридов в сыворотке крови и уменьшал отложение жира в области живота.
В одном из исследований длительная кефирная "диета" ослабила гипертонию у спонтанно гипертензивных крыс. Положительные эффекты частично объясняются защитой от нейровоспаления благодаря γ-аминомасляной кислоте - важнейшему нейромедиатору - и улучшением структурного и функционального здоровья стенки кишечника.
Клинические данные: от COVID до метаболического синдрома
В ФИЦ питания исследовали, как кефир влияет на организм человека.
"В исследованиях эффективности специализированных кисломолочных биопродуктов, проведенных в нашем институте, было подтверждено улучшение показателей углеводного и липидного обмена в разных целевых группах", - объясняет Алла Новокшанова.
У взрослых пациентов после перенесенной коронавирусной инфекции на фоне диетотерапии с включением специализированного кисломолочного напитка снижались уровни общего холестерина, триглицеридов, липопротеинов низкой плотности, глюкозы и мочевой кислоты в сыворотке крови. У пациентов с метаболическим синдромом отмечена более выраженная положительная динамика состава тела: статистически значимое снижение жидкости при сохранении массы скелетной мускулатуры - проще говоря, у тех, кто пил кефир, снизилась отечность.
"Полученные данные свидетельствуют о целесообразности разработки и других видов специализированных кисломолочных продуктов, основанных на технологии традиционного кефира, которые будут предназначены пациентам детского и взрослого возраста", - отмечает Новокшанова.
Патогены под ударом
Одна из важнейших характеристик кефира - антимикробные свойства. Они проявляются в отношении Listeria, Salmonella, Escherichia, Staphylococcus и Helicobacter. Не случайно ВОЗ признала кефир продуктом питания с потенциальными терапевтическими преимуществами благодаря его ингибирующему воздействию на различные патогенные бактерии.
В одном из последних исследований установлена антиоксидантная и антибактериальная активность кефира против нового пищевого патогена Cronobacter sakazakii и энтеротоксигенных Escherichia coli. Оба патогена вызывают тяжелые токсикоинфекции. При этом кефир, приготовленный на цельном молоке, обладал большей биоактивностью, чем продукт на основе сыворотки.
Главный результат исследования: ученые подтвердили, что традиционный кефир, производимый с использованием живых кефирных грибков, - это уникальный продукт, не имеющий полноценных аналогов среди современных пробиотических продуктов промышленного производства. Его исключительность определяется не просто набором микроорганизмов, а сложной и устойчивой структурой микробного сообщества. В процессе ферментации оно генерирует широкий спектр биологически активных метаболитов, включая ключевой полисахарид кефиран.
Научные данные подтверждают: именно традиционная технология обеспечивает высокое микробное разнообразие, лежащее в основе диетических свойств кефира - от модуляции микробиоты кишечника и иммуномодулирующего действия до антимикробной, антиоксидантной, гипотензивной и гипохолестеринемической активности. Попытки воспроизвести продукт с помощью чистых лиофилизированных культур приводят к упрощению микробного консорциума и, как следствие, к снижению его лечебно-профилактических свойств.