Кефир – против рак, диабет, високо кръвно и лош холестерол

Кефирът е млечен продукт, който може да се приготви от различни видове мляко – козе, биволско, овче, краве или камилско, чрез микробна ферментация. Представлява ферментирала млечна напитка с кисел вкус и кремообразна консистенция, получена чрез бактериална ферментация на кефирни зърна.

Терминът кефир произлиза от думата kef, която на турски означава „приятен вкус“. Кефирните зърна са естествената закваска за кефир и се възстановяват след процеса на ферментация. Зърната съдържат смес от микроорганизми (бактерии и дрожди), които съжителстват и взаимодействат, за да произведат уникален ферментирал млечен продукт. Кефирът се приготвя от сурово краве, камилско, козе, овче или биволско мляко, смесено с кефирни зърна.

Химическият състав на кефира зависи не само от зърната на кефирния стартер, но и от неговия географски произход, температурата и свързаните с времето условия на ферментация и особено от вида и обема на използваното мляко.

Кефирът e един от факторите, свързани с дългата продължителност на живота на хората от Кавказ, поради многобройните си ползи за здравето като антистресови свойства, имуномодулация, понижаване на холестерола, антиалергични, антиастматични, антимикробни, противоракови свойства и химиопрофилактика срещу рак на дебелото черво. Такива ползи за здравето се приписват на състава на протеини, витамини, липиди, минерали, аминокиселини и микроелементи на кефира.

Освен това процесът на ферментация обогатява съдържанието на витамини B1, B12, K, фолиева киселина, калций и аминокиселини, добавяйки още към ползите за здравето на кефира. Хранителните стойности на кефира се дължат на богатия му химичен състав, включващ минерали, захари, въглехидрати, протеини, пептиди, витамини и мазнини. Освен този химически състав, процесът на ферментация е този, който допълнително повишава хранителната стойност на кефира, благодарение на вторичните биоактивни съставки като катехин, ванилин, ферулова киселина и салицилова киселина.

Кефирът е обогатен с витамини B1, B2, B5 и C, минерали и незаменими аминокиселини, които са ценни за подобряване на здравословното състояние, лечебния процес и хомеостазата. Витаминният състав на кефира се влияе от вида на млякото и микробиологичната флора, използвана при производството му. Кефирът е богат на аминокиселините серин, треонин, аланин, лизин, валин, изолевцин, метионин, фенилаланин и триптофан, които играят важна роля за централната нервна система.

Кефирът също така съдържа частично усвоени протеини (напр. казеини), които подпомагат смилането и усвояването му от тялото. Есенциалните аминокиселини, съдържащи се в изобилие в кефира, също така регулират протеиновия, глюкозния и липидния метаболизъм и проявяват положителен ефект върху регулирането на телесното тегло, поддържането на имунния отговор и енергийния баланс.

Аминокиселините предотвратяват увреждането и удължават продължителността на здравословния живот на възрастните хора, а аминокиселините с разклонена верига, които също се намират в кефира, подобряват когнитивното възстановяване на пациенти с тежко травматично мозъчно увреждане.

Макроелементите, обогатени с кефир, включват калций, магнезий, калий и натрий, които подпомагат използването на въглехидрати, мазнини и протеини за клетъчен растеж, поддържане и енергия. Кефирът съдържа и микроелементи, включително желязо, цинк и мед, които са от особено значение за клетъчния метаболизъм и производството на кръв.

Противоракови свойства на кефира

Ракът е основен здравен проблем в световен мащаб и исканията за функционални храни или хранителни добавки, които могат да осигурят полза при лечението на рак, нарастват. Няколко проучвания предполагат потенциалните антитуморни свойства на кефира срещу рак на гърдата, колоректален рак и злокачествени Т-лимфоцити.

Цитотоксичните ефекти на стандартния екстракт от кефир срещу панел от седем човешки ракови клетъчни линии, включително рак на гърдата (MCF-7), хронична миелогенна левкемия (K562), рак на белия дроб (A549), рак на панкреаса (PANC1), рак на простатата (PC3) , рак на яйчниците (SKOV3) и колоректален рак (HCT116) разкриват, че кефирът проявява противораково действие срещу човешки K562 и HCT11 клетки, със стойности на IC50 от 11,36 и 17,39 mg/mL.

Редовната консумация на кефир изглежда понижава честотата на тумор на дебелото черво при мишки, което предполага, че кефирът смекчава развитието на пренеопластични лезии, химически индуцирани от азоксиметан при 15 mL/kg за 8 седмици консумация. Установено е, че употребата на кефир преди и по време на лечението с доксорубицин предотвратява сърдечно-токсичния ефект на доксорубицин при плъхове Sprague Dawley. Използването на смес от 6 LAB от японски домашен кефир се оказа ефикасно срещу HCT116, K562 и човешкия естествен убиец KHYG-1.

Кефирът на базата на магарешко мляко, прилаган в доза от 0,5 ml/ден, намалява размера на тумора на солиден асцитен карцином на Ehrlich в миши модел чрезнеговото антипролиферативно действие чрез регулиране на iNOS, eNOS и индукция на апоптоза. Предполага се, че механизмът за инхибиране на раковите клетки от кефир е чрез спиране на клетъчния цикъл и индуциране на апоптоза чрез регулиране нагоре на BAX и понижаване на BCL2 гените. Химикалите, присъстващи в кефир на прах (търговски кефир в Япония), за да посредничат за тези ефекти, включват сфингомиелин, който насърчава секрецията на антипролиферативни цитокини (особено IFN- β ) в човешки остеосаркомни клетки.

Забележимите положителни ефекти на кефира върху раковите клетъчни линии насърчават консумацията му като функционална диета за превенция на рака, особено в случай на рак на червата и колоректален рак. Независимо от това, трябва да се отбележи, че такива доказателства все още нямат клинични изпитвания и се основават предимно на анализи, базирани на клетъчни култури.

Кефирът като средство за понижаване на лошия холестерол

Хиперхолестеролемията е предразполагащ фактор за сърдечно-съдови заболявания и може да доведе до смърт. Използването на кефир на прах при 0,1 и 0,2% инхибира натрупването на мазнини в мастните и чернодробните тъкани на мишки със затлъстяване, предизвикани от диета с високо съдържание на мазнини (HFD). Кефирът намалява телесното тегло и понижава серумния триацилглицерол (TG), общия холестерол (TC) и липопротеините с ниска плътност (LDL) при мишки.

Прилагането на кефир (140 mg/kg BW/ден) в продължение на 4 седмици подобрява състоянието на омазнения черен дроб чрез намаляване на количествата TG и TC при мишки. При HFD-C57BL/6 мишки, хранени с перорално прилаган кефир (веднъж на ден в продължение на 12 седмици), се наблюдава значително намаление на телесното тегло (34,18 g срещу 40,24 g) в сравнение с контролата (група с мляко). Хипохолестеролемичният ефект на кефира се медиира чрез повишена регулация на гени, участващи в окисляването на мастни киселини.

Прилагането на небактериалната фракция на кефир (22 mL/kg за 4 седмици) като лечение на HFD води до намаляване на отлагането на липиди в артериите, което предполага, че химикали, а не микроорганизми, посредничат за такъв ефект. Кефирните пептиди значително увеличават окисляването на мастни киселини чрез индуцирането на фосфорилиран AMP-активиран протеин киназа, пероксизомен пролифератор-активиран рецептор- αи чернодробна карнитин палмитоилтрансфераза-1 в черен дроб на мишки.

В допълнение, кефирните пептиди значително намаляват възпалителния отговор (TNF – α , IL-1 β и TGF – β ) в черния дроб, свързан с оксидативно увреждане. Неразтворимата пептидна фракция (Fr-3) (0,1 mg/mL), присъстваща в кефира, значително намалява натрупването на липиди и активността на глицерол-3-фосфат дехидрогеназа (GPDH), без да засяга жизнеспособността на клетките, едновременно с намаляване на експресията на mRNA на адипоцит-специфични гени (aP2, FAS и ACC). Lactobacillus изолати от кефирни зърна и приложение на Lactobacillus plantarumLp09 и Lp45 в продължение на 4 седмици при плъхове, хранени с обогатена с холестерол диета, показват значително намалени нива на холестерол, ТС и LDL холестерол в серума, както и нива на холестерол и ТС в черния дроб в сравнение с контролната група.

Жлъчната киселина и фекалният холестерол са значително повишени след консумация на LAB. Плъхове с хиперхолестеролемия, хранещи се с Lactobacillus plantarum (Lp27) от тибетски кефирни зърна в доза от 10 9 CFU/ден в продължение на 4 седмици водят до намалени нива на LDL и TC, без да засягат HDL. Механизмът на това намаляване на абсорбцията на холестерол поради консумацията на кефир е медииран чрезпонижаването на експресията на Niemann-Pick C1-Like 1 (NPC1L1 е критичен протеин за чревната абсорбция на холестерол) в Caco-2 клетки.

Три щама на Lactobacillus, включително L. plantarum B23, L. acidophilus LA15 и L. kefiri D17, изолирани от тибетски кефирни зърна, показват намаляване на нивата на TC, TG и LDL холестерол при плъхове, третирани с LAB. Освен това нивата на фекален холестерол и жлъчни киселини са значително повишени след прилагане на LAB.

Разтворимата небактериална фракция на кефира намалява отлагането на липиди независимо от хиперхолестеролемията при LDLr-/-мишки, което вероятно се дължи на съдържанието на кефирни пептиди, за които е установено, че са ефективни за подобряване на телесното тегло, енергийния прием и защитата срещу затлъстяване на черния дроб.

Пептидите, получени от микробната ферментация на млечния протеин, са причина за ползите за здравето на много ферментирали млечни продукти и е вероятно да бъдат същите в случая на кефира. В сравнение с други ефекти, изглежда, че хипохолестеролемичният ефект на кефира е най-изяснен на механично ниво, което го позиционира като формулиран в специални функционални храни, използвани за лечение на затлъстяване.

Антимикробни ефекти на кефира

Кефирът упражнява антибактериален ефект срещу няколко микроорганизми, включително S. aureus , E. coli и Salmonella enteritidis , по-висок от този, постигнат при използване на стандартни антибиотици като ампицилин. Този ефект се дължи на съдържанието на въглехидрати. Следователно кефирното зърно, кефирната суспензия и кефиранът, водоразтворим полизахарид на кефирното зърно, бяха тествани за антимикробна активност срещу няколко бактериални и гъбични патогени. Най-висока активност е установена срещу Streptococcus faecalis KR6 и Fusarium graminearumCZ1.

Афлатоксинът е опасен химикал, произвеждан в съхраняваните зърнени храни, който причинява рак на черния дроб, което изисква наблюдение, за да се осигурят нива на безопасност. Кефирът инхибира образуването на спори на Aspergillus и производството на афлатоксин В1 при 7–10% ( v/v ). Туберкулозата по говедата е резултат от инфекция с Mycobacterium bovis , предавана на хората чрез консумация на заразени сурови и сурови ферментирали млечни продукти.

Кефирът понижава жизнеспособността на M. bovis в млякото чрез увеличаване на времето за ферментация с право пропорционален ефект върху инхибирането на M. bovis . 24-часова или по-кратка ферментация не гарантира инактивирането на M. bovis BCG. Суспензия от Lactobacillus diolivorans 1Z (изолиран от бразилски кефирни зърна) инхибира растежа на Salmonella enterica serovar Typhimurium с по-висок процент на преживяемост (70%), отколкото при контролните мишки.

Антимикробният пептид Бактериоцин F1, изолиран от тибетски кефир и съставен от 18 аминокиселини, проявява бактериостатично действие при 62,5 μg/mL срещу Escherichia. коли . Антимикробната активност се медиира чрез изтичане на външната и вътрешната мембрана на клетката E. coli . Бактериоцин F1 предлага допълнително предимство, че е стабилен срещу топлина, рН и протеазна обработка, което предполага използването му при консервиране на храни. Lactobacillus plantarum C4 , изолиран от кефир, упражнява защитен ефект срещу чревни инфекции, причинени от Yersinia enterocolitica.

Такава защита е допълнително свързана с провъзпалителен статус в чревната лигавица и едновременно с увеличаване на производството на секретиран имуноглобулин А (IgA). Streptococcus mutans и S. sobrinus са основните бактериални причинители на зъбния кариес. Щамове Lactobacillus ( Lactobacillus kefiranofaciens DD2), изолирани от кефир, доведоха до инхибиране на растежа и образуване на антибиофилм срещу двата микроба. Lactobacillus kefiranofaciens M1 смекчи срещу ентерохеморагична Е. coli (EHEC) инфекция, бактериална транслокация, чревно увреждане и бъбречно увреждане, докато L. plantarumизолиран от кефирна смес, инхибира инвазията на Shigella в Hep-2 клетъчна култура.

С изключение на няколко проучвания върху животни, по-голямата част от антимикробното действие на кефира е изследвано с помощта на директни анализи за инхибиране на растежа и все още не е обобщено с помощта на in vivo базирани анализи в живи тъкани след перорално приложение.

Eфекти на кефира при заздравяване на рани

Раните са проблематични за голям брой пациенти, като повече от шест милиона пациенти страдат от хронични рани по света годишно. Локално приложение на 70% кефирен гел се използва за лечение на кожни рани в модел на плъх Wistar. Кефирът подобрява зарастването на рани в сравнение с неомицин-клостебол след седмия ден от експеримента. Ефикасността се обяснява с наличието на биоактивни съставки, тоест оцетната киселина и млечната киселина, произведени от бактериите.

Счита се, че връзката между концентрацията на активните вещества и ефикасността на пробиотичната терапия е спорна и следователно са необходими повече изследвания. В модел на плъх, рани, третирани с L. acidophilusпоказаха по-висок напредък на заздравяването след изгаряне в сравнение с Eucerin маз. Смята се, че L. acidophilus действа чрез своето противовъзпалително действие, ускорявайки образуването на гранулационна тъкан и повторното епителизиране. При пациенти с диабетна язва на стъпалото (DFU), добавянето на кефир в продължение на 12 седмици води до значително намаляване на размера на язвата.

Кефирът подобрява пролиферацията и миграцията на човешки дермални фибробластни (HDF) клетки, намалява експресията на IL-1 β и трансформиращ растежен фактор- β 1 (TGF- β 1) паралелно със стимулиране на основния фибробластен растежен фактор (bFGF). Бактериостатичното действие на кефира срещу Pseudomonas aeruginosa иРастежът на S. aureus допринесе за по-бързото зарастване на рани от изгаряне.

Заздравяващата рани активност и антимикробните ефекти на кефирния гел са тествани при рани от изгаряния на плъхове, заразени с Pseudomonas aeruginosa , като се използва антимикробен кефирен гел, за който е установено, че има ефект, подобен на положителната контрола, сребърен сулфадиазин маз. Въпреки това, кефирният гел показва по-бавно време за зарастване на рани.

Противовъзпалително и антиоксидантно действие на кефира

Десет седмици добавка на кефир при плъхове със спонтанна хипертония е в състояние да намали експресията на възпалителни цитокини (IL-1β) в мастната тъкан, да увеличи противовъзпалителните цитокини (IL-10) и да намали окислителните маркери малондиалдехид (MDA) и хидропероксиди.

Екстрацелуларните везикули (EV), произведени от кефир, могат да облекчат TNF-индуцираното възпаление в чревните клетки чрез инхибиране на производството на възпалителни цитокини. Третирането на всеки получен от кефир Lactobacillus EV върху TNF – α -стимулирани Caco-2 клетки значително намалява експресията на mRNA и секрецията на IL-8. Western blot анализ разкри, че такъв ефект е свързан с инхибиране на TNF – α сигнализиране, медиирано от намаляване на фосфорилирането на p65, субединица на NF-kB. Последващото приложение на получен от кефир Lactobacillus EV при мишки, предизвикани от възпалително заболяване на червата, значително облекчава свързаните симптоми като загуба на телесно тегло и ректално кървене и подобрена консистенция на изпражненията.

Кефирът води до 42% намаление на TNF-α/IL-10 и 50% намаление на съотношението на нивата на провъзпалителния IL-6, едновременно с повишаване на нивото на противовъзпалителния IL-10. Лиофилизираният екстракт от полизахарид от тибетски кефир показва добро инхибиращо действие на ензима хиалуронидаза с минимална активност при 2,08 mg/mL. Кефиран проявява активност на извличане на азотен оксид при 10 mg/mL, сравнима с тази на кверцетин.

Антиоксидантният капацитет на кефира, произведен от овче мляко, е по-добър от този, приготвен от краве мляко, което поставя овцете като по-добър източник на мляко за производство на кефир, използван като антиоксидант. Биологичните ефекти на кефира от различни видове мляко все още не са напълно идентифицирани по отношение на основните ефекти.

Пробите от кефир, ферментирали с помощта на зърно, показват по-силен антиоксидантен капацитет за 2,2-дифенил-1-пикрилхидразил (DPPH) и 2,2′-азино-ди(3-етилбензтиазолин-сулфонат) (ABTS), отколкото пробите от кефир, ферментирали чрез съхранение на закваска . Този експеримент предполага, че кефирът от овче мляко проявява антиоксидантен ефект при ABTS теста.

По време на млечната ферментация EPS, изолиран от тибетски кефирни зърна, показва in vitro антиоксидантна активност и зависима от концентрацията защита на протеина от окислително увреждане. Установено е, че добавянето на кефир към ябълковия сок повишава общото му фенолно съдържание (TPC) и антиоксидантната му активност.

Екстрактът от кефир от фъстъчено мляко показва по-силни антиоксидантни свойства, отколкото самото фъстъчено мляко, което предполага ферментационно въздействие на кефирното зърно върху ефикасността на фъстъченото мляко. Кефирът, съдържащ смес от соя и краве мляко, показва по-висока антиоксидантна активност в сравнение с краве кефир (положителна контрола), като антиоксидантното действие се дължи на наличието на фенолни съединения, които се увеличават след ферментация.

Влияние на кефира върху диабет

Кефирът демонстрира обещаващи ефекти при облекчаване на затлъстяването и свързаната с него метаболитна дисфункция. Приложението на кефир, приготвен с козе мляко и екстракт от черен ориз, показва подобен ефект на този на глибенкламид като антидиабетно средство.

Освен това, храненето на плъхове с диабет с кефир, направен от козе мляко и соево мляко, демонстрира антидиабетно действие, което се доказва от намаляване на нивото на плазмената глюкоза, едновременно с повишаване на активността на глутатион пероксидазата (GPx) и подобрено освобождаване на инсулин. Все още не е проведено изследване на активните химикали, медииращи антидиабетния ефект на кефира.

Статията е подготвена по материали от MDPI – Базел, Швейцария