biuletyn nr 6_03 KOR 4 embedded.indd

Mikroflora jelitowa,
rola probiotyków w żywieniu
prof. dr hab. Zdzisława Libudzisz
Instytut Technologii Fermentacji i Mikrobiologii Politechniki Łódzkiej
W związku z ogromnym zainteresowaniem, jakim cieszył się artykuł o roli probiotyków w żywieniu, postanowiliśmy specjalnie dla Państwa wznowić ten temat.
Przewód pokarmowy to nie tylko zbiornik, w którym gromadzą się resztki pokarmów, ale jednocześnie pełen życia układ,
w którym znajdują się ogromne ilości mikroorganizmów. Zależnie od odcinka przewodu pokarmowego (jelito cienkie,
grube, odbytnica) występuje tu ok. 106 do 1012 drobnoustrojów w 1g treści.
MIKROFLORA JELITA GRUBEGO
Szczególnie aktywna jest mikroflora jelita grubego, nie tylko
dlatego, że stanowi bardzo liczny zespół, ale także dlatego
iż składa się z różnorodnych grup mikroorganizmów. Uważa
się, że znajduje się tam około od 500 do 1000 różnych gatunków należących do 45 rodzajów i 17 różnych rodzin drobnoustrojów. Około 80 % suchej masy kału stanowią drobnoustroje. Przemiany metaboliczne przez nie prowadzone mają
charakter procesów fermentacyjnych. Głównymi produktami fermentacji bakterii jelitowych są krótkołańcuchowe
kwasy tłuszczowe – związki chemiczne bardzo istotne dla
funkcjonowania nabłonka przewodu pokarmowego.
Wiedza na temat zespołu ekosystemu jelitowego jest w dalszym ciągu bardzo mała. Jak twierdzi E. Isolauri i wsp. (2004):
„Mikroflora jelitowa to wciąż nieodkryty ekosystem”.
W przewodzie pokarmowym znajdują się mikroorganizmy,
które są dla nas bardzo ważne i pożyteczne, ale zamieszkują tam również organizmy szkodliwe, często niebezpieczne
dla naszego zdrowia.
Jeżeli spojrzymy na grupy drobnoustrojów występujących
w jelitach, to zauważymy, że w większości prezentują one
dwa oblicza: korzystne i niekorzystne dla naszego zdrowia.
Jedynie dwa rodzaje drobnoustrojów można ocenić jednoznacznie jako korzystne – są to Bifidobacterie, które występują w liczebności średnio 1010 –1011 oraz Lactobacillus,
występujące w liczebności 108 –1010 w 1g treści jelita.
Niestety taki, wzorowy, „pokazowy” ekosystem jelitowy
człowieka występuje tylko teoretycznie, gdyż w rzeczywistości podlega on dużej zmienności. Na zespół mikroflory
jelitowej wpływają zarówno czynniki endogenne, jak i egzogenne. Do pierwszej grupy zaliczamy czynniki związane
z funkcjonowaniem przewodu pokarmowego, czyli interakcje między różnymi gatunkami mikroflory jelitowej. Poszczególne gatunki oddziałują na siebie hamująco bądź stymulująco. Do drugiej grupy zaliczamy czynniki środowiskowe, z których szczególnie istotne to rodzaj spożywanego
pokarmu, antybiotyki, różnego rodzaju leki oraz czynniki
fizjologiczne, m.in. wiek, stres, choroby.
ZALEŻNOŚĆ ZMIANY LICZEBNOŚCI FLORY JELITOWEJ OD WIEKU
Wraz ze starzeniem się organizmu ogólna liczba drobnoustrojów nie podlega zbyt dużym zmianom. Natomiast występuje
istotna zmiana udziału różnych grup drobnoustrojów. Obser-
wujemy narastanie enterobakterii, Clostridium i enterokoków
oraz bardzo wyraźny spadek Lactobacillus i Bifidobacterium.
Należy pamiętać, że są to właśnie te dwie grupy, które są
uznawane za korzystne dla zdrowia człowieka. Trzeba się zastanowić, czy nie jest to jeden z powodów zwiększenia częstości występowania zaparć u osób starszych.
OSOBNICZE ZRÓŻNICOWANIE MIKROFLORY
W układzie jakościowym i ilościowym mikroflory jelitowej
zdrowego człowieka przeważają mikroorganizmy korzystne
Żywność dla zdrowia
biuletyn nr 6_03 KOR 4 embedded.indd 3
3
2008-01-31 12:29:22
dla zdrowia. Układ ten może jednak ulegać zmianie, a nawet
zniszczeniu pod wpływem leczenia chemioterapeutykami, infekcji wirusowych, czy bakteryjnych. Zmienia się również pod
wpływem rodzaju diety, stanu zdrowia, wieku, czy stresu. Jeżeli zastanowimy się, jaka jest rozpiętość występowania poszczególnych grup mikroorganizmów w przewodzie pokarmowym, to na podstawie literatury można stwierdzić, że różnice
w liczebności poszczególnych rodzajów mogą sięgać nawet
7–8 rzędów wielkości. Również znacznemu zróżnicowaniu
podlega liczba bakterii korzystnych dla naszego zdrowia. Zależnie od człowieka poziom bifidobakterii na 1g treści jelita
może wynosić 105, a u innych1013. Wiedza dotycząca zmienności ekosystemu jelitowego i korzystnej roli bakterii fermentacji
mlekowej, w szczególności z rodzajów Bifidobakterium i Lactobacillus, stały się podstawą koncepcji probiozy. W zasadzie
jej wyjaśnienia, gdyż sama koncepcja liczy już ponad 100 lat.
PROBIOTYKI
Probioza polega na spożywaniu w odpowiedniej ilości
żywych organizmów, które wywierają korzystny wpływ
na zdrowie człowieka.
Mikroorganizmy uznawane za probiotyczne, to najczęściej
gatunki należące do bakterii fermentacji mlekowej z rodzaju
Lactobacillus i Bifidobacterium. Są to grupy bakterii endogennie związanych z mikroflorą jelitową, czyli występujące
jako grupy typowe w przewodzie pokarmowym człowieka.
Należy jednak pamiętać, że probiotykiem jest szczep bakterii, a nie gatunek. W świecie mikroorganizmów, tak jak w całym świecie, zróżnicowanie między różnymi osobnikami jest
ogromne. Można to obrazowo porównać do właściwości
różnych ras psów: są rasy psów obronnych, pasterskich
i wiele innych. Każda z ras ma inne cechy i inne przeznaczenie. Podobnie jest w przypadku probiotyków. Jest to cecha szczepu, a nie właściwość gatunku. Wobec tego, tak jak
nie każdy pies jest odpowiedni do wszystkich zadań, tak
i nie wszystkie szczepy danego gatunku bakterii wywołują
identyczne efekty poprawy stanu zdrowia człowieka.
Procedury badań szczepów probiotycznych, kryteria jakie
muszą spełniać, zostały ustalone w 2001 i 2002 roku przez
grupę roboczą FAO/WHO. W opracowanych przez tę grupę
dokumentach dokładnie określono procedury badań oraz
oceniono efekty, jakich możemy oczekiwać po spożywaniu
bakterii probiotycznych.
• hamowania rozwoju drobnoustrojów chorobotwórczych w przewodzie pokarmowym
• rekonstrukcji składu i liczebności mikroflory jelitowej
po różnego rodzaju schorzeniach jelitowych i stosowaniu antybiotyków
• obniżenia poziomu cholesterolu
• stymulacji układu immunologicznego
• zwiększenia perystaltyki jelita grubego/udział w zapobieganiu zaparciom
• obniżenia aktywności enzymów fekalnych, które są
odpowiedzialne za karcynogenezę
• utrzymania ciągłości błon śluzowych jelit.
Szczepy probiotyczne można stosować w postaci farmaceutyków, o gęstości komórek nie przekraczającej 1010 /1g
preparatu lub suplementów żywności. Najczęściej stosuje
się suplementację bakteriami probiotycznymi produktów
mlecznych lub warzywnych. Ponadto bakterie dodaje się
do paszy w celu poprawy stanu zdrowia zwierząt.
W tej chwili panuje opinia, że najkorzystniejszym nośnikiem
bakterii probiotycznych są produkty mleczne. Po pierwsze,
jest to naturalne środowisko występowania bakterii fermentacji mlekowej i jest z nimi skojarzone ekologicznie.
Po drugie, łatwość podania dość wysokiej liczby żywych
bakterii mlekowych. W jednym gramie jogurtów probiotycznych powinno znajdować się co najmniej 108 bakterii, co oznacza, że spożycie 100g porcji produktu daje
już znacznie powyżej 1010 bakterii – żywych, aktywnych
i sprawnych metabolicznie. Ponadto dzięki wprowadzeniu
bakterii do organizmu razem z żywnością następuje buforowanie treści żołądkowej podczas pasażu, czyli zmniejszamy ryzyko zabicia mikroorganizmów w niekorzystnych warunkach środowiskowych. Obecność laktozy w produktach
mlecznych, która jest substratem wzrostowym dla bakterii
mlekowych, stymuluje ich rozwój. O wiele korzystniejsze
dla żywotności bakterii są też warunki przechowywania
produktów mlecznych (chłodzenie i stosunkowo krótki
okres przechowywania). Dodatkowo konsumentom o wiele łatwiej zaakceptować obecność żywych bakterii w fermentowanych produktach mlecznych – o wiele lepiej zdają
się rozumieć ich rolę w tego rodzaju żywności.
Procedury badań ujęte w tych dokumentach są w tej chwili
obowiązuje dla naukowców, którzy izolują, badają i wprowadzają szczepy probiotyczne dla człowieka.
Zgodnie z wytycznymi FAO/WHO niezbędna jest:
• dokładna identyfikacja szczepu
• ocena bezpieczeństwa stosowania szczepu
• ocena cech funkcjonalnych szczepu (czy jest odporny
na niekorzystne warunki przewodu pokarmowego,
czy jest zdolny do działania antagonistycznego w stosunku do mikroflory, którą ma hamować, czy też jest
zdolny do wywoływania efektu zasiedlania przewodu pokarmowego)
• przeprowadzenie badań klinicznych na zwierzętach
i na ludziach, dokumentujących korzystne dla zdrowia efekty stosowania probiotyku.
W tej chwili w zależności od szczepu probiotycznego możemy oczekiwać:
4
Żywność dla zdrowia
biuletyn nr 6_03 KOR 4 embedded.indd 4
2008-01-31 12:29:23