ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΤΡΟΦΙΜΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΠΡΟΒΙΟΤΙΚΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΑ ΤΡΟΦΙΜΑ
Προβιοτικά λειτουργικά τρόφιμα Στο σύγχρονο βιομηχανοποιημένο κόσμο, τα λειτουργικά τρόφιμα (functional foods) έχουν γίνει μέρος της καθημερινής διατροφής προσφέροντας δυνητικά οφέλη στην υγεία (health benefits), πέρα από τις ευρέως αποδεκτές διατροφικές επιπτώσεις (nutritional effects). Συχνά χρησιμοποιούμενα λειτουργικά συστατικά των τροφίμων είναι τα προβιοτικά (probiotics) καθώς και τα πρεβιοτικά (prebiotics), ή αλλιώς τα συνβιoτικά (synbiotics), όπως συλλογικά αυτά τα δύο είναι γνωστά. Επιπλέον, με μια ήδη «υγιή εικόνα», τα ζυμώμενα γαλακτοκομικά προϊόντα (fermented dairy products) φαίνεται να αποτελούν εξαιρετικά μέσα για την επινόηση νέων λειτουργικών τροφίμων.
Ορισμός προβιοτικών Τα προβιοτικά ορίζονται ως «ζωντανοί μικροοργανισμοί οι οποίοι όταν χορηγούνται (καταναλώνονται) σε επαρκή ποσότητα παρέχουν οφέλη στην υγεία του ξενιστή». Εναλλακτικά, τα προβιοτικά ορίζονται ως «ζωντανά μικροβιακά συμπληρώματα διατροφής (live microbial food supplements) που επηρεάζουν ευεργετικά τον ξενιστή (κυρίως βελτιώνοντας την ισορροπία της εντερικής μικροβιακής χλωρίδας αυτού)». Επί του παρόντος, αρκετά καλά χαρακτηρισμένα στελέχη γαλακτοβάκιλλων (lactobacilli) και μπιφιντοβακτηριδίων (bifidobacteria) είναι διαθέσιμα για χρήση από τον άνθρωπο, κυρίως για τη μείωση του κινδύνου εμφάνισης γαστρεντερικών λοιμώξεων (gastrointestinal infections) ή ακόμη και τη θεραπεία τέτοιων λοιμώξεων. προβιοτικό συμπλήρωμα διατροφής
μικροοργανισμοί που θεωρούνται ως προβιοτικοί
γνωστά εμπορικά στελέχη προβιοτικών μικροοργανισμών με ωφέλιμες ενδείξεις στην υγεία βάσει μελετών
στελέχη Lactobacillus που χρησιμοποιούνται σε προβιοτικά γιαούρτια και παρόμοια προϊόντα και ζωντανοί πληθυσμοί αυτών
Ισορροπία γαστρεντερικής μικροχλωρίδας Αποκλίσεις στη σύνθεση της γαστρεντερικής μικροχλωρίδας έχουν συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο εμφάνισης συγκεκριμένων ασθενειών. Ως εκ τούτου, η διαμόρφωση μιας μη ισορροπημένης ενδογενούς μικροχλωρίδας αποτελεί τη λογική της προβιοτικής θεραπείας. Επίσης, η ανάπτυξη εναλλακτικών θεραπειών, όπως αυτών μέσω της χρήσης προβιοτικών, γίνεται σημαντική: λόγω της ταχείας εμφάνισης ανθεκτικών στα αντιβιοτικά παθογόνων στελεχών, καθώς και των αρνητικών συνεπειών των θεραπειών που βασίζονται στη χορήγηση αντιβιοτικών όσον αφορά την προστατευτική χλωρίδα (protective flora), κάτι το οποίο ενισχύει ΓΚΙΑΟΥΡΗΣ τον Ε κίνδυνο λοίμωξης.
Ωφέλιμα εντερικά βακτήρια διατήρηση οικολογικής ισορροπίας Τα προβιοτικά βακτήρια πιστεύεται πως βοηθούν στη διατήρηση της οικολογικής ισορροπίας (ecological balance) της μικροχλωρίδας του Γ.Σ., ελέγχοντας την αύξηση της ανεπιθύμητης μικροχλωρίδας (undesirable microflora). Αυτή η επίδραση οφείλεται κυρίως στην ικανότητά τους να παράγουν σχετικά υψηλές ποσότητες γαλακτικού και οξικού οξέος. Επιπλέον, αυτά μπορεί να παράγουν συγκεκριμένες παρεμποδιστικές ουσίες (inhibitory substances), αρκετές εκ των οποίων έχουν σήμερα αναγνωριστεί. γαλακτικό οξύ οξικό οξύ
Πολλά στελέχη Lactob. acidophilus είναι γνωστά να παράγουν βακτηριοσίνες, παρόλο που αυτές είναι κυρίως αποτελεσματικές εναντίον των θετικών κατά Gram βακτηρίων. Μερικά στελέχη Lactob. reuteri ενόσω αναπτύσσονται παρουσία γλυκερόλης παράγουν τη ρευτερίνη (reuterine) που παρουσιάζει παρεμποδιστική δράση τόσο στα θετικά, όσο και τα αρνητικά κατά Gram βακτήρια. αντιμικροβιακή επίδραση της βακτηριοσίνης RN86 του Lactobacillus casei εναντίον του Staphylococcus aureus, όπως διαπιστώνεται με τη μέθοδο διάχυσης σε αγαρόζη (agar well diffusion assay)
Απαραίτητες ιδιότητες αποτελεσματικών προβιοτικών Είναι εξαιρετικά σημαντικό το προβιοτικό στέλεχος να επιβιώνει στο χώρο όπου υποτίθεται ότι είναι ενεργό. Για μέγιστη δραστικότητα, το στέλεχος θα πρέπει επίσης να είναι σε θέση να πολλαπλασιάζεται και να αποικίζει τη συγκεκριμένη τοποθεσία. Εκτός αυτού, θα πρέπει επίσης να είναι ανεκτό από το ανοσοποιητικό σύστημα του ξενιστή. Δεν θα πρέπει να είναι παθογόνο, αλλεργιογόνο, ή μεταλλαξιογόνο / καρκινογόνο. Τα προβιοτικά για τον άνθρωπο θα πρέπει να είναι στελέχη που «γενικώς θεωρούνται ως ασφαλή» ( generally regarded as safe, GRAS), με αποδεδειγμένο χαμηλό κίνδυνο πρόκλησης ασθενειών ή σύνδεσης με την ΓΚΙΑΟΥΡΗΣ αιτιολογία Ε κάποιας ασθένειας.
Απαραίτητες ιδιότητες αποτελεσματικών προβιοτικών Οι προβιοτικοί μικροοργανισμοί θα πρέπει κατά προτίμηση να είναι ανθρώπινης προέλευσης και θα πρέπει να είναι σε θέση να επιβιώνουν και να αναπτύσσονται στις in vivo συνθήκες που επικρατούν στην επιθυμητή θέση χορήγησης. Για την επιτυχή εφαρμογή σε τρόφιμα, το προβιοτικό που χρησιμοποιείται θα πρέπει επίσης να είναι τεχνολογικά συμβατό με την εκάστοτε διαδικασία παραγωγής του συγκεκριμένου λειτουργικού τροφίμου. Εκτός από αυτό, τα τρόφιμα που περιέχουν προβιοτικά βακτήρια πρέπει να διατηρούν τις χαρακτηριστικές οργανοληπτικές ιδιότητες των παραδοσιακών τροφίμων.
Ευεργετικές επιδράσεις προβιοτικών Αντιμικροβιακές ιδιότητες Αντικαρκινικές ιδιότητες Ανοσολογική ενίσχυση Ενίσχυση της παραγωγής λιπαρών οξέων κοντής αλυσίδας Αντιαθηρογόνες ιδιότητες μείωσης της χοληστερόλης Πρόληψη του διαβήτη και της παχυσαρκίας Άλλα πιθανά οφέλη
Αντιμικροβιακές ιδιότητες Η εντερική μικροβιακή κοινότητα είναι ένα πολύπλοκο οικοσύστημα, ενώ η εισαγωγή νέων οργανισμών σ αυτό το εξαιρετικά ανταγωνιστικό περιβάλλον είναι δύσκολη. Έτσι, μικροοργανισμοί που μπορούν να παράγουν ένα προϊόν που αναστέλλει την ανάπτυξη των υφιστάμενων μικροοργανισμών έχουν ένα χαρακτηριστικό πλεονέκτημα. Η ικανότητα των προβιοτικών να εγκαθιδρύονται στο γαστρεντερικό σωλήνα ενισχύεται από την ικανότητά τους να εξαλείφουν τους ανταγωνιστές. Σε διάφορες μελέτες σε ανθρώπους και ζώα, ευεργετικοί μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται για τη βελτίωση της αντίστασης αποικισμού (colonization resistance) πάνω σε διάφορες επιφάνειες του σώματος, όπως στο γαστρεντερικό, ουρογεννητικό και αναπνευστικό σύστημα.
παράδειγμα χρησιμοποίησης προβιοτικού για τη βελτίωση της αντίστασης αποικισμού στο ουρογεννητικό σύστημα Σε μια προσπάθεια πρόληψης της μόλυνσης με τον ιό της ανθρώπινης ανοσοεπάρκειας (HIV), επιστήμονες κλωνοποίησαν τον ειδικό υποδοχέα CD4 των Τ λεμφοκυττάρων για τον ιό σε Lactobacillus jensenii που απομονώθηκε από γυναικείο κόλπο (vagina). Υπό φυσιολογικές συνθήκες, η επιφανειακή πρωτεΐνη του ιού, gp120 αλληλεπιδρά με τον υποδοχέα CD4 των κυττάρων του ξενιστή (μακροφάγα, κύτταρα Τ) για την έναρξη της μόλυνσης. Τα κύτταρα Lactobacillus που εκφράζουν την πρωτεΐνη υποδοχέα CD4 στο κολπικό σύστημα μπορούν να αλληλεπιδρούν με τον ιό του A.I.D.S. και έτσι να προλαμβάνουν τη μόλυνση του ξενιστή. Μια ήπια αποτελεσματικότητα στον έλεγχο της μόλυνσης έχει δειχτεί σε εργαστηριακό πείραμα.
Αντιμικροβιακές ιδιότητες Τα bifidobacteria παράγουν οξικό και γαλακτικό οξύ σε μοριακή αναλογία 3:2. Τα lactobacilli παράγουν γαλακτικό οξύ ως το κύριο τελικό προϊόν της ζύμωσης. Εκτός από το γαλακτικό και οξικό οξύ, οι προβιοτικοί μικροοργανισμοί παράγουν και άλλα οξέα, όπως ιππουρικό και κιτρικό οξύ. Τα γαλακτικά βακτήρια (lactic acid bacteria) παράγουν επίσης ως αντιμικροβιακές ουσίες: υπεροξείδιο του υδρογόνου διακετύλιο βακτηριοσίνες Αυτές οι ανασταλτικές ουσίες δημιουργούν ανταγωνιστικά περιβάλλοντα για τους τροφιμογενείς παθογόνους μικροοργανισμούς.
Αντικαρκινικές ιδιότητες Έχει αναφερθεί πως η εισαγωγή του L. acidophilus στη δίαιτα μειώνει την συχνότητα εμφάνισης χημικά επαγόμενων όγκων του παχέος εντέρου (chemically induced colon tumors) σε αρουραίους. Ένας πιθανός μηχανισμός για αυτές τις αντικαρκινικές επιδράσεις βασίζεται στην αναστολή της δράσης ενζύμων που παράγονται από εντερικά βακτήρια και τα οποία μετατρέπουν προκαρκινογόνα (precarcinogens) σε καρκινογόνα. προκαρκινογόνα βακτηριακά ένζυμα καρκινογόνα Η από του στόματος χορήγηση γαλακτικών βακτηρίων έχει δειχθεί να μειώνει αποτελεσματικά τη βλάβη στο DNA, που προκαλείται από χημικά καρκινογόνα, στο γαστρικό και κολονικό βλεννογόνο (gastric and colonic mucosa) σε αρουραίους.
Ενζυμική δραστηριότητα και πρόκληση καρκίνου παχέος εντέρου Η προσέγγιση αυτή μπορεί να επεκταθεί στο μέλλον δοκιμάζοντας προβιοτικά για την ικανότητά τους να αναστέλλουν την ανάπτυξη μικροοργανισμών που βρίσκονται κανονικά στην εντερική μικροχλωρίδα και που παρουσιάζουν υψηλή δραστηριότητα τέτοιων ενζύμων, όπως: β-γλυκουρονιδάσης (β-glucuronidase) νιτροαναγωγάσης (nitroreductase) αζωτοαναγωγάσης (azoreductase) β-γλυκοσιδάσης (β-glycosidase) Ωστόσο, η σχέση μεταξύ ενζυμικής δραστηριότητας και κινδύνου πρόκλησης καρκίνου χρειάζεται περαιτέρω έρευνα.
Άλλοι μηχανισμοί παρεμπόδισης του καρκίνου του παχέος εντέρου Διάφοροι επιπλέον μηχανισμοί έχουν επίσης προταθεί για το πώς τα προβιοτικά βακτήρια είναι σε θέση να παρεμποδίζουν τον καρκίνο του παχέος εντέρου (colon cancer), στους οποίους περιλαμβάνονται: η ενίσχυση της ανοσολογικής απόκρισης του ξενιστή η τροποποίηση της μεταβολικής δραστηριότητας των εντερικών μικροβιακών κοινοτήτων η δέσμευση και αποικοδόμηση καρκινογόνων ενώσεων η παραγωγή αντι-μεταλλαξιογόνων ενώσεων η μεταβολή των φυσικοχημικών συνθηκών στο κόλον
Επίσης, τα ευεργετικά εντερικά βακτήρια βοηθούν στην τακτική απομάκρυνση των κοπρανωδών υλικών (fecal materials), μέσω της αύξησης της περισταλτικής δραστηριότητας των εντέρων. Αυτό με τη σειρά του ελαττώνει τις συγκεντρώσεις των ενζύμων και των καρκινογόνων ουσιών στο παχύ έντερο και μειώνει την πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου.
Ανοσολογική ενίσχυση ( διέγερση ανοσοποιητικού συστήματος) Έχουν υπάρξει πολλές αναφορές που δείχνουν ότι μερικοί γαλακτοβάκιλλοι που χρησιμοποιούνται στα γαλακτοκομικά προϊόντα μπορούν να ενισχύσουν την ανοσοαπόκριση (immune response) του ξενιστή. Οι μικροοργανισμοί που έχουν χαρακτηριστεί ως έχοντες αυτήν την ιδιότητα είναι τα L. acidophilus, L. casei υποείδος rhamnosus, και Lactobacillus helveticus καθώς και το μπιφιντοβακτηρίδιο Β. longum. Οι εγγενείς ιδιότητες των γαλακτοβακίλλων να ρυθμίζουν το ανοσοποιητικό σύστημα τους καθιστούν λοιπόν ελκυστικούς για εφαρμογές υγείας. Ωστόσο, τα υποψήφια προβιοτικά θα πρέπει να ελεγχθούν περαιτέρω στο μέλλον για την ικανότητα ενίσχυσης της ανοσολογικής απόκρισης.
Ανοσολογικές αποκρίσεις προβιοτικών η ενισχυμένη δράση φαγοκυτταρώσεως των κοκκιοκυττάρων (phagocytic activity of granulocytes), η απέκκριση κυτοκίνης στα λεμφοκύτταρα (cytokine excretion in lymphocytes), και η αύξηση των κυττάρων που εκκρίνουν ανοσοσφαιρίνες (immunoglobulinsecreting cells) στο αίμα είναι τυπικές απαντήσεις σε προβιοτικά, οι οποίες είναι όλες ενδεικτικές των αλλαγών που συμβαίνουν στο ανοσοποιητικό σύστημα. Επειδή η ανοσολογική λειτουργία μειώνεται με την ηλικία, η ενίσχυση της ανοσίας σε ηλικιωμένους με προβιοτικά παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον. Ανεξάρτητα από τους μηχανισμούς που εμπλέκονται, καλλιέργειες προβιοτικών έχουν δειχθεί να διεγείρουν τόσο τη μη ειδική ανοσία, όσο και την ειδική ανοσία. Η πιθανή διέγερση μίας ανοσολογικής απόκρισης από τα προβιοτικά βακτήρια μπορεί να εξηγήσει τις πιθανές θεραπευτικές και προφυλακτικές εφαρμογές αυτών των καλλιεργειών στη θεραπεία εναντίον των λοιμώξεων και της καρκινογένεσης.
Ενίσχυση της παραγωγής λιπαρών οξέων κοντής αλυσίδας Η διέγερση της παραγωγής λιπαρών οξέων κοντής αλυσίδας (short-chain fatty acids, SCFA) αποτελεί έναν από τους βασικούς παράγοντες για τις ευεργετικές επιδράσεις που ασκούνται από τα προβιοτικά. Για παράδειγμα, το βουτυρικό είναι ένα λιπαρό οξύ κοντής αλυσίδας που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την υγεία του παχέος εντέρου, επειδή είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα κολονικά κύτταρα (colonic cells) αυτού, ενώ έχει επίσης αντικαρκινικές καθώς και αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες, οι οποίες είναι σημαντικές για τη διατήρηση των κυττάρων του παχέος ΓΚΙΑΟΥΡΗΣ εντέρου Ε υγιή.
Ενίσχυση της παραγωγής λιπαρών οξέων κοντής αλυσίδας Μια σημαντική αύξηση του πληθυσμού των αυτόχθονων γαλακτοβάκιλλων (indigenous lactobacilli) στο παχύ έντερο, ως αποτέλεσμα χορήγησης προβιοτικών Lactobacillus έχει αναφερθεί. Μολονότι η πληθυσμιακή αύξηση των γαλακτοβάκιλλων διεγείρει την παραγωγή του γαλακτικού οξέος, το γαλακτικό δεν συσσωρεύεται στο παχύ έντερο, αλλά μεταβολίζεται φυσιολογικά προς οξικό, προπιονικό, ή βουτυρικό από βακτήρια ικανά να το καταβολίζουν (lactate-utilizing bacteria). Έτσι, η χορήγηση προβιοτικών γαλακτικών βακτηριών μαζί με άλλα βακτήρια ικανά να χρησιμοποιούν το γαλακτικό, και ιδιαίτερα εκείνα που παράγουν βουτυρικό, θα μπορούσε να είναι ένας πιο αποτελεσματικός τρόπος για να επιτευχθούν τα μέγιστα οφέλη για την υγεία του παχέος εντέρου.
Αντιαθηρογόνες ιδιότητες μείωσης της χοληστερόλης Η στεφανιαία νόσος (coronary heart diseases) και οι καρδιαγγειακές παθήσεις (cardiovascular diseases, CVD), κύριες αιτίες των περισσότερων θανάτων στους ενήλικες, είναι καταστάσεις στις οποίες οι κύριες στεφανιαίες αρτηρίες (coronary arteries) που τροφοδοτούν την καρδιά δεν είναι πλέον σε θέση να παράσχουν επαρκείς ποσότητες αίματος και οξυγόνου στον καρδιακό μυ (μυοκάρδιο). στεφανιαίες αρτηρίες πάνω στην επιφάνεια της καρδιάς φυσιολογική στεφανιαία αρτηρία φυσιολογική ροή αίματος διατομή αρτηρίας στένεμα στεφανιαίας αρτηρίας τοίχωμα αρτηρίας ανώμαλη ροή αίματος αθηρωματική πλάκα στένεμα πλάκα στεφανιαίας αρτηρίας αυξημένη χοληστερόλη στον ορό του αίματος και αθηροσκλήρωση
Αν και οι δίαιτες χαμηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά (lowfat diets), προσφέρουν ένα αποτελεσματικό μέσο για τη μείωση της συγκέντρωσης της χοληστερόλης στο αίμα, αυτές φαίνεται να μην είναι τόσο αποτελεσματικές, κάτι που οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην κακή συμμόρφωση. Ως εκ τούτου, έχουν γίνει προσπάθειες για τον εντοπισμό άλλων διατροφικών συστατικών που είναι ικανά να μειώσουν τα επίπεδα χοληστερόλης στο αίμα. Ο ρόλος των προϊόντων ζυμωμένου γάλακτος (fermented milk products) ως υποχοληστερολαιμικοί παράγοντες (hypocholesterolemic agents) στην ανθρώπινη διατροφή είναι ακόμη διφορούμενος, καθώς οι διάφορες μελέτες που έχουν ως τώρα διεξαχθεί είναι αμφιβόλου ποιότητας, με τη στατιστική ανάλυση να είναι ελλιπώς τεκμηριωμένη σ αυτές.
Μείωση του επιπέδου της χοληστερόλης στον ορό του αίματος Η συμπλήρωση της δίαιτας με γαλακτοκομικά προϊόντα που έχουν υποστεί ζύμωση με γαλακτικά βακτήρια έχει τη δυνατότητα να μειώνει τα επίπεδα χοληστερόλης στον ορό (serum cholesterol) σε ανθρώπους και ζώα. Μια σημαντική μείωση του επιπέδου της χοληστερόλης στον ορό σε αρουραίους που τράφηκαν με γάλα που είχε υποστεί ζύμωση με το L. acidophilus έχει αναφερθεί. Άλλη μελέτη έδειξε ότι η μεγάλη διαιτητική πρόσληψη γιαουρτιού μείωσε τη χοληστερολαιμία (cholesterolemia) σε ανθρώπους.
Μείωση του επιπέδου της χοληστερόλης στον ορό του αίματος Τα χαμηλά επίπεδα χοληστερόλης στον ορό του αίματος (serum cholesterol) ανθρώπων που καταναλώνουν ζυμώμενα γαλακτοκομικά προϊόντα ή / και υψηλό αριθμό ζωντανών κυττάρων ευεργετικών εντερικών βακτηρίων αποδίδεται στην ικανότητα μερικών εντερικών γαλακτοβάκιλλων: να μεταβολίζουν τη χοληστερόλη των τροφίμων (dietary cholesterol) και έτσι να μειώνουν τις ποσότητες αυτής που απορροφώνται μέσα στο αίμα. να αποζευγαρώνουν (deconjugate) τα χολικά άλατα και έτσι να προλαμβάνουν την επαναπορρόφησή τους από το ήπαρ. Το ήπαρ με τη σειρά του χρησιμοποιεί περισσότερη χοληστερόλη από τον ορό του αίματος για να συνθέσει χολικά άλατα και έτσι βοηθάει εμμέσως στη μείωση του επιπέδου της χοληστερόλης στον ορό του αίματος. χοληστερόλη
Πρόληψη του διαβήτη και της παχυσαρκίας Ο ρόλος της μικροχλωρίδας του εντέρου στην παθολογία της αντοχής στην ινσουλίνη (διαβήτης τύπου 2) και της παχυσαρκίας έχει καλά τεκμηριωθεί. Μελέτες σε ανθρώπους και ζώα έχουν προτείνει ότι η εντερική χλωρίδα επηρεάζει την αύξηση του σωματικού βάρους (body weight gain) και την αντοχή στην ινσουλίνη, ενώ αυτοί οι φαινότυποι έχουν βρεθεί να μεταδίδονται με την εντερική μικροχλωρίδα κατά τη διάρκεια μελετών εμφύτευσης μικροχλωρίδας από παχύσαρκα σε κανονικά και χωρίς μικρόβια ποντίκια. Η αντοχή στην ινσουλίνη (insulin resistance) είναι μια παθολογική κατάσταση στην οποία τα κύτταρα αποτυγχάνουν να ανταποκριθούν στις κανονικές δράσεις της ορμόνης ινσουλίνης. Έτσι σ αυτήν το σώμα παράγει κανονικά ινσουλίνη, αλλά τα κύτταρα του σώματος γίνονται ανθεκτικά στην ινσουλίνη και δεν είναι σε θέση να τη χρησιμοποιήσουν αποτελεσματικά, οδηγώντας σε υψηλά επίπεδα σακχάρου στο αίμα.
Πρόληψη του διαβήτη και της παχυσαρκίας Τα bifidobacteria, μία από τις σημαντικές κατηγορίες προβιοτικών μικροοργανισμών, έχουν βρεθεί να μειώνονται σε υπέρβαρες γυναίκες σε σύγκριση με γυναίκες με φυσιολογικό βάρος. Πιο πρόσφατα, έρευνες έδειξαν ότι η σίτιση με συγκεκριμένα στελέχη γαλακτοβάκιλλων (lactobacilli) και μπιφιντοβακτηριδίων (bifidobacteria) βελτίωσε την εξέλιξη της παχυσαρκίας και του διαβήτη, γεγονός που υποδηλώνει ότι η τροποποίηση της μικροχλωρίδας του εντέρου μέσω των προβιοτικών μπορεί να είναι μια πιθανή θεραπεία κατά της παχυσαρκίας και του διαβήτη. Μολονότι μελέτες σε ζώα έχουν δείξει ελπιδοφόρα αποτελέσματα όσον αφορά μια τέτοια θεραπεία, πολύ λίγες μελέτες σε ανθρώπους έδειξαν σημαντικές επιπτώσεις.
Άλλα πιθανά οφέλη των προβιοτικών Ορισμένα λειτουργικά τρόφιμα που περιέχουν προβιοτικά παρέχουν προσχηματισμένη λακτάση (lactase) στο έντερο επιτρέποντας έτσι την καλύτερη πέψη της λακτόζης πρόληψη δυσανεξίας στη λακτόζη (lactose intolerance). Ο ρυθμιστικός ρόλος των προβιοτικών στην αλλεργική νόσο (allergic disease) αποδείχθηκε με μία κατασταλτική επίδραση επί του πολλαπλασιασμού των λεμφοκυττάρων, καθώς και της παραγωγής ιντερλευκίνης-4 in vitro. Ιντερλευκίνες: oμάδα πρωτεϊνών που ανήκουν στις κυτταροκίνες, δηλαδή στη μεγάλη κατηγορία διαλυτών μορίων που είναι υπεύθυνα για την επικοινωνία των κυττάρων κατά τη διάρκεια των ανοσοποιητικών αποκρίσεων.
Άλλα πιθανά οφέλη της κατανάλωσης των προβιοτικών περιλαμβάνουν: προστασία έναντι των λοιμώξεων του κόλπου ή του ουροποιητικού συστήματος (vaginal or urinary tract infections) μείωση των ελκών και των λοιμώξεων στον εντερικό σωλήνα αύξηση της θρεπτικής αξίας των τροφίμων διατήρηση της ακεραιότητας του βλεννογόνου (mucosal integrity) μείωση των καταβολικών προϊόντων που αποβάλλονται από τα νεφρά και το ήπαρ διέγερση του μηχανισμού επιδιόρθωσης των κυττάρων διάσπαση και επανασύνθεση των ορμονών ανακούφιση του άγχους και της κατάθλιψης σχηματισμός, συντήρηση ή αναδιαμόρφωση καλά ισορροπημένων ενδογενών εντερικών ή / και αναπνευστικών μικροβιακών κοινοτήτων αναστολή της απασβέστωσης των οστών στα ηλικιωμένα άτομα σύνθεση ΓΚΙΑΟΥΡΗΣ βιταμινών Ε και προπέψη (predigestion) των πρωτεϊνών
Διαφορές ανάμεσα στα διαφορετικά στελέχη προβιοτικών Διαφορετικοί μικροοργανισμοί μπορούν να επηρεάσουν: το περιβάλλον του εντερικού αυλού (intestinal luminal environment) τις λειτουργίες φραγμού των επιθηλιακών κυττάρων και του βλεννογόνου (epithelial and mucosal barrier function) καθώς και το ανοσοποιητικό σύστημα του βλεννογόνου (mucosal immune system) Υπάρχουν όμως και σημαντικές διαφορές μεταξύ των προβιοτικών βακτηριακών στελεχών. Διαφορετικά προβιοτικά στελέχη έχουν συσχετιστεί με διαφορετικές επιπτώσεις ανάλογα με τις συγκεκριμένες ικανότητες αυτών των στελεχών να εκφράζουν συγκεκριμένα επιφανειακά μόρια (surface molecules) ή να εκκρίνουν πρωτεΐνες και μεταβολίτες ικανών να αλληλεπιδρούν άμεσα με τα κύτταρα του ξενιστή.
Εφαρμογές προβιοτικών στην ανάπτυξη πιο υγιεινών τροφίμων Μια αυξανόμενη συνειδητοποίηση από τη μεριά των καταναλωτών διαφόρων θεμάτων υγείας που σχετίζονται με τη διατροφή (diet-related health issues), σε συνδυασμό με τις αυξανόμενες αποδείξεις σχετικά με τα οφέλη για την υγεία των προβιοτικών, έχουν αυξήσει τη ζήτηση αυτών για τα προβιοτικά τρόφιμα. Έχει επίσης προταθεί ότι περίπου 10 9 κυττάρων προβιοτικών μικροοργανισμών ανά ημέρα είναι απαραίτητα για την πρόκληση θετικών επιπτώσεων στην υγεία. Με βάση ενδεικτική ημερήσια κατανάλωση 100 g ή ml προβιοτικών τροφίμων, έχει προταθεί ότι ένα προϊόν πρέπει να περιέχει τουλάχιστον 10 7 κύτταρα ανά g ή ml, ένα επίπεδο δόσης που επίσης προτάθηκε στην Ιαπωνία.
Εφαρμογές προβιοτικών στην ανάπτυξη πιο υγιεινών τροφίμων κρίσιμα σημεία Συνολικά, τα βασικά σημεία που πρέπει να αντιμετωπιστούν κατά την ενσωμάτωση προβιοτικών σε τρόφιμα είναι: η επιλογή ενός συμβατού συνδυασμού προβιοτικού στελέχους / τύπου τροφίμου η χρησιμοποίηση συνθηκών επεξεργασίας τροφίμων που είναι επίσης συμβατές με την επιβίωση του προβιοτικού η εξασφάλιση ότι η μήτρα του τροφίμου υποστηρίζει την προβιοτική ανάπτυξη (εάν απαιτείται ζύμωση) η επιλογή μιας μήτρας προϊόντος (product matrix), συσκευασίας και περιβαλλοντικών συνθηκών που διασφαλίζουν επαρκή επιβίωση του προβιοτικού καθόλη τη διάρκεια της αλυσίδας εφοδιασμού του προϊόντος και κατά τη διάρκεια ζωής αυτού, και τέλος, η διασφάλιση ότι η προσθήκη του προβιοτικού δεν επηρεάζει αρνητικά την γεύση και την υφή του προϊόντος
Φορείς προβιοτικών Τα πιο δημοφιλή συστήματα τροφίμων διανομής (food delivery systems) για προβιοτικά έχουν ως τώρα υπάρξει το ζυμώμενο γάλα και το γιαούρτι. Μερικές μελέτες έχουν όμως επίσης δείξει ότι πολλά εμπορικά προϊόντα γιαουρτιού απέτυχαν να παραδώσουν με επιτυχία στον ξενιστή το απαιτούμενο επίπεδο βιώσιμων κυττάρων προβιοτικών βακτηρίων. Μολονότι τα γαλακτοκομικά προϊόντα προτείνονται ως οι κύριοι φορείς για την παράδοση των προβιοτικών, άλλα μη γαλακτοκομικά προϊόντα, όπως αυτά που βασίζονται στη σόγια και στα φρούτα (π.χ. γάλα σόγιας, χυμοί φρούτων) μπορούν να αξιοποιηθούν ως δυνητικοί φορείς προβιοτικών μικροοργανισμών, λόγω της αυξανόμενης ζήτησης από τη μεριά των καταναλωτών για νέα αρώματα και γεύσεις.
Μελλοντικές προοπτικές: προς τη σχεδίαση γενετικά τροποποιημένων προβιοτικών Η τεχνολογία της γενετικής τροποποίησης προσφέρει τη δυνατότητα ενίσχυσης των υφιστάμενων προβιοτικών ιδιοτήτων ενός μικροοργανισμού ή ακόμη και την παροχή προβιοτικών ιδιοτήτων σ έναν ειδάλλως μη προβιοτικό μικροοργανισμό. Η αποσαφήνιση των μηχανισμών δράσης ενός προβιοτικού μπορεί να επιτρέψει τη χειραγώγηση των μικροοργανισμών ώστε να δημιουργηθούν ειδικά και στοχευμένα προβιοτικά μικροβιακά στελέχη. Παρά το γεγονός ότι η δυσπιστία των καταναλωτών για τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς είναι τέτοια ώστε τα γενετικά τροποποιημένα προβιοτικά τρόφιμα να μην είναι πολύ πιθανά στο άμεσο μέλλον, πιθανές κλινικές εφαρμογές αυτών για τη βελτίωση ή την πρόληψη χρόνιων ασθενειών να μπορούν πάλι πιο εύκολα να γίνουν αποδεκτές.
Πρεβιοτικά και συνβιοτικά Τα πρεβιοτικά (prebiotics) είναι μη αφομοιώσιμα συστατικά των τροφίμων που επηρεάζουν ευεργετικά τον ξενιστή διεγείροντας εκλεκτικά την ανάπτυξη ή / και τη δραστικότητα ενός ή περιορισμένου αριθμού βακτηρίων στο κόλον, βελτιώνοντας έτσι την υγεία του ξενιστή. Τα συνβιοτικά (synbiotics) είναι σκευάσματα όπου τα προβιοτικά (probiotics) και τα πρεβιοτικά (prebiotics) χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό. Ο συνδυασμός των κατάλληλων προβιοτικών και πρεβιοτικών έχει συνεργικές επιδράσεις (synergistic effects), επειδή εκτός από την προαγωγή της ανάπτυξης των υφιστάμενων στελεχών των ωφέλιμων βακτηρίων στο κόλον, τα συνβιοτικά δρουν επίσης βελτιώνοντας την επιβίωση, την εμφύτευση και την ανάπτυξη των προβιοτικών στελεχών.
Συμπεράσματα Παρά το γεγονός ότι από την τρέχουσα έρευνα παρατηρούνται όλο και περισσότερο ελπιδοφόρες πιθανές επιπτώσεις στην υγεία των προβιοτικών, πιο τυποποιημένες και επαληθεύσιμες κλινικές μελέτες απαιτούνται: για να αποδειχθούν η ασφάλεια, η αποτελεσματικότητα, και οι περιορισμοί ενός πιθανού προβιοτικού για να καθοριστούν οι επιπτώσεις αυτού στο ανοσοποιητικό σύστημα σε υγιή και νοσούντα άτομα για να καθοριστούν οι επιπτώσεις τα αποτελέσματα της μακροχρόνιας κατανάλωσης να διευκρινιστεί επίσης αν και κατά πόσον αυτό θα μπορούσε να είναι ανώτερο από τις υπάρχουσες θεραπείες