Upload
kanita-muhic
View
118
Download
10
Embed Size (px)
DESCRIPTION
nutricionizam
Citation preview
FUNKCIONALNA HRANA S PROBIOTICIMA,
PREBIOTICIMA, SIMBIOTICIMA
Istorijat PRO BIOS – grč. ZA ŽIVOT
Henry Tissier (1906): bifidobakterije u tretmanu dijareje
Elie Metchnikoff (1907): Lactobacillus bulgaricus (L. delbruckii subsp. bulgaricus)
Minoru Shirota (1930): L. acidophilis Shirota (L. casei Shirota) – od 1935. u komercijalnoj upotrebi
- 1950-te: uspostavljanje ravnoteže crijevne flore nakon primjene antibiotika i preventivno djelovanje (dijareja, konstipacija, dispepsija, kolitis, dermatitis)
Istorijat
Lilly i Stillwell (1965.): “probiotici” = supstance koje produciraju mikroorganizmi i koje pospješuju rast drugih mikroorganizama
Parker (1974.): “probiotici” = organizmi i supstance koje potpomažu održavanje ravnoteže crijevne mikroflore.
Fuller (1989): “probiotici” = živi mikroorganizmi koji imaju pozitivan učinak na životinje poboljšavajući ravnotežu crijevne flore”
Definicija
Živi mikroorganizmi koji, primijenjeni u adekvatnim
količinama imaju pozitivne efekte na zdravlje domaćina.
FAO/WHO (2001) Expert Consultation
Lactobacillus Bifidobacterium
Brzi razvitak nakon rađanja.
Faktori inicijalne kolonizacije :
– mikroflora majke,
– tip poroda,
– okoliš kod poroda
– rijetko genetski faktori.
Izvori probiotika nakon dojenačke dobi: sirova hrana, fermentirani proizvodi (jogurt, sir), suplementi
Porijeklo probiotika
Crijevna mikroflora
Promjena crijevne mikroflore u zavisnosti od dobi
Mikroflora GITMikroflora GIT
Usta 10Usta 1077--101088
ŽŽeludac 0eludac 0--101033
Debelo crijevo 10Debelo crijevo 101010--10101212
Tanko crijevo Tanko crijevo Duodenum <10Duodenum <1033
Jejunum <10Jejunum <1033--101055
Ileum <10Ileum <1055--101077
Feces 10Feces 101010--10101212
Sadržaj mikroorganizama (cfu/ mL ili cfu/g sadržaja)
IntestinalIntestinalnana mikroekologijamikroekologijaGI sokovi
Crijevni epitel
Intestinalna mikroflora
Hrana
Efekti disbalansa crijevne mikroflore
Loš nutricioni status neovisno o prehrani
Smanjena efikasnost lijekova (per os primjena)
Fiziološka disfunkcionalnost
Ubrzano starenje
Karcinom
Oslabljen imunološki odgovor organizma
Podložnost infekcijama
Fizička nelagoda
Mikroorganizmi s probiotičkim djelovanjemLactobacillus Bifidobacterium Ostali LAB Ostali
L. acidophilus B. animalis Enterococcus faecium
B. cereus var. toyoi
L. casei B. breve Enterococcus faecalis
E. coli Nissle
L. johnsonii B. infantis Lactococcus lactis
Propionibacterium freudenreichii
L. reuteri B. longum Leuconostoc mesenteroides
Saccharomyces boulardii
L. rhamnosus B. adolescentis Sporolactobacillus inulinus
Saccharomyces cerevisiae
L. amylovorus B. lactis Streptococcus termophilus
L. plantarum B. bifidus
L. delbruckii subsp. bulgaricus
L. Paracasei
L. Gasseri
L. Gallinarum
L. Crispatus
Kompleksne probiotičke formulacije
Efekat ovisan o soju probiotika
Najefikasnija kombinacija cijele porodice Lactobacillaceae
Individualna razlika crijevne flore
Veća sličnost sa prirodnom mikroflorom
Sinergijsko djelovanje različitim mehanizmima
Primjer: VSL #3 (8 različitih mikroorganizama: 3
Bifidobacterium, 1 Streptococcus, 4 Lactobacillus)
Postulirani mehanizmi djelovanja
Bakteriocini
Bioaktivni peptidi
Kratkolančane masne kiseline
Neutralizacija
karcinogena iz hrane
Slobodne masne kiseline
Organske kiseine
β-galaktozidazna aktivnost
Oligosaharidi
Asimilacija holesterola
Kompeticija sa
patogenim bakterijama
Antioksidativno
djelovanje
ImunostimulacijaProbiotici
1) inhibicija prijanjanja 1) inhibicija prijanjanja
patogena na epitelpatogena na epitel
2) produkcija antimikrobnih 2) produkcija antimikrobnih
agenasaagenasa
3) indukcija proizvodnje 3) indukcija proizvodnje
mucinamucina
4) jačanje mukozne barijere4) jačanje mukozne barijere
5) imunomodulacija putem 5) imunomodulacija putem
antigen-prezentirajućih antigen-prezentirajućih
stanica (makrofagi, stanica (makrofagi,
dendritske stanice)dendritske stanice)
6) indukcija produkcije 6) indukcija produkcije
proinflamatornih citokinaproinflamatornih citokina
7) porast proliferacije B 7) porast proliferacije B
limfocita (putem indukcije Th2 limfocita (putem indukcije Th2
citokina)citokina)
8) indukcija stvaranja 8) indukcija stvaranja
antitijela (sIgA)antitijela (sIgA)
Mehanizam djelovanja probiotika (1)
a) Mikrobiološki mehanizam (blokiranje djelovanja patogenih bakterija)
Lučenje antibakterijskih supstanci (bakteriocini, organske kiseline→bakterijski zid, enzimska aktivnost; nespecifičan efekat)
Kompetitivna inhibicija patogena i toksina (kompetitivna vezivanje za receptore ili kompeticija za nutrijente – soj specifičan efekat)
– npr. LGG 1010- 1011 CFU/dan rezultira porastom broja koliforma, laktobacila i bifidobakterija, uz smanjenje broja Clostridium spp; efekat značajno slabiji sa L. rhamnosus DR20
Mehanizam djelovanja probiotika (2)
b) Imunološki mehanizam
pojačan urođeni imunitet (selektivna aktivacija B limfocita na proizvodnju sIgA)
modulacija patogen-induciranog imunog odgovora (stimulacija dendritskih stanica na produkciju antiinflamatornih citokina - IL-10, IL-12; supresija produkcije proinflamatornih citokina – TNF-α, IL-6, INF-γ)
poticanje imunog odgovora protiv infekcije (produkcija Th1 citokina – IL-4, IL-12, IL-18, IFN-γ)
imunomodulacija putem probiotičke DNA (smanjenje produkcije IL-8, TNF-α, IFN-γ; odgođena aktivacija faktora transkripcije - NF-κB)
Aktivacija TLR sistema (bez poticanja imunološke kaskade!)
c) Regulacija funkcije crijevnog epitela
poticanje oporavka crijevne barijere (“uski spojevi”, mucin)
produkcija citoprotektivnih materija (heat shock proteini, β-
defenzini)
prevencija citokin-inducirane apoptoze (stimulacijom PI3K
puta i inhibicijom p38/MAPK)
Mehanizam djelovanja probiotika (3)
Ključni kriteriji selekcije probiotika
Humanog porijekla, ne-patogeni, netoksični, nealergeni
Otpornost na djelovanje kiselina i žuči (viabilni ?)
Koloniziraju crijevo (uglavnom privremeno)
Postojanost u tehnološkim procesima i čuvanju (tokom roka trajanja)
Dokazi pozitivnog djelovanja na zdravlje
Ostali kriteriji selekcije
Genska tipizacija (identifikacija soja)
Režim doziranja i dužina primjene
Geni rezistencije na antibiotike u kliničkoj primjeni
Problemi kod dokazivanja efikasnosti
Kvalitativne i kvantitativne promjene na nivou crijevne mikroflore (in situ?)
Diferenciranje probiotskih od endogenih sojeva (molekularna tehnologija)
Inter-individualne razlike crijevne mikroflore u ljudi
Preporuke za kliničku primjenu probiotika
Floch MH, et al. J Clin Gastroenterol 2008;42:S104-8
Tretman dijareje (1) Akutna dijareja izazvana rotavirusima:
– terapijski: LGG, L. reuteri, L. acidophilus ili S. boulardii u dozi ≥1010 CFU 1-2x na dan tokom prvih 5 dana
– preventivno: LGG, L. reuteri, S. boulardii po uputi ljekara (min. 107 CFU/dan)
Antibioticima izazvana dijareja
– Saccharomyces boulardii , Lactobacillus acidophilus + L. bulgaricus, L. rhamnosus GG i Enterococcus faecium SF68
Tretman dijareje (2) IBD/IBS
Miješani probiotici VSL#3 (3 x 1011 CFU L. bulgaricus, L. casei, L. plantarum, L. acidophilus, Bifidobacterium longum, B. breve, B. infantis, i S. thermophilus) sami ili kao adjuvantna terapija
– Bifidobacterium fermentirano mlijeko
Prevencija dijareje u dječjim kolektivima
– Miješani probiotici (B. lactis Bb12 i Lactobacillus reuteri (ATCC 55730) 1 x 107 CFU/g mliječne formule)
Tretman dijareje (3)
Tretman dijareje (4)
Tretman atopijske bolesti
LGG u prenatalnoj prevenciji (109 CFU/dan 2-4 mjeseca prije
poroda majci, prvih 6 mjeseci majci i djetetu)
B. bifidum, B. lactis i L. lactis (majci i djetetu prvih 12 mjeseci)
LGG i B. lactisBB12 ublažava simptome atopijskog dermatitisa u
djece alergične na kravlje mlijeko
L rhamnosus GG i LC705, B. breve Bb99, P. freudenreichii (4
sedmice prije poroda majci, prvih 6 mjeseci majci i djetetu ± GOS)
Intolerancija laktoze
Neke Lactobacillus sp. (npr. Lactobacillus
bulgaricus) i Streptococcus thermophilus
proizvode laktazu
Dojenačke kolike
L. reuteri značajno bolji od simetikona
Potencijal primjene kod karcinoma
Enzimi (glikozidaza, β-glukuronidaza, azoreduktaza, nitroreduktaza) crijevne flore prevode prekarcinogene u aktivne karcinogene
Probiotici: smanjuju koncentraciju bakterijskih enzima u fecesu smanjuju resorpciju mutagena koji mogu doprinijeti
karcinogenezi. imunostimulacija
L. acidophilus i L. casei suplementi smanjili nivo enzima
LGG značajno reducira dijareju kod hemoterapije (5-FU) karcinoma kolona
Potencijalna primjena kod bolesti jetre
Hepatička encefalopatija, NASH:
Smanjena koncentracija amonijaka u portalnom krvotoku (smanjena aktivnost bakterijske ureaze)
Snižen pH usljed manje apsorpcije amonijaka
Smanjena upala i oksidativni stres (zbog smanjenja amonijaka)
Manja permeabilnost crijeva
Smanjeno preuzimanje drugih toksina
S. fecalis + C. butyricum + B. mesenticus + Lactobacillus sp.
Potencijalna primjena kod Helicobacter pylori infekcija
In vitro LAB djeluje kao baktericid za H. pylori
Bifidobacteria , L. salivarius, L. johnsoniiLa1 mogu
inhibirati rast ili adherenciju H. pylori
Moguće bolji efekat antibiotske terapije uz dodatak
probiotika
Potencijalna primjena kod hiperholesterolemije
SCFA hidroliza žučnih kiselina
Potencijalna primjena kod urogenitalnih infekcija
Bakterijski vaginitis: L. rhamnosus GR-1 i L. reuteri RC14 uz metronidazol; L. rhamnosus i L. fermentum
Gljivični vaginitis: L. acidophilus peroralno i intavaginalno
Urinarna infekcija E. coli: L. rhamnosus GR-1 i B-54 (vaginalna kapsula 1x sedmično) + L. rhamnosus GR-1 i RC-14 (oralna kapsula 1x dnevno)
Način primjene
Nakon obroka (najmanja koncentracija kiseline).
– Kiselina želuca uništava do 99.9% probiotika uzetih prije jela, a oko 90% probiotika uzetih nakon jela.
Kod istovremene primjene antibiotika – razmak od najmanje 3 sata
Kontinuirana ili ponovljena primjena
– zadržavanje u GIT do par sedmica (prolazno), a efekti mogu trajati i nekoliko mjeseci nakon primjene.
Sigurnost primjene probiotika
1) Rizik od sepse
Adherencija Lactobacillus spp. izolata iz krvi veća u poređenju s
izolatima iz humanog fecesa ili prehrambenih proizvoda. Eksperimenti na miševima: humani izolati L. reuterii i LGG
uzrokovali uginuće određenog broja neonatalnih atimičnih miševa, iako u odraslih jedinki nisu zapaženi neželjeni efekti.
Probiotska LGG sepsa u odraslih, uglavnom starijih ljudi, kao i u djece nakon S. boulardi fungemija
Opšti zaključak: rizik minimalan, jednak riziku od infekcije
vlastitom crijevnom florom, uglavnom samo u imuno-
kompromitovanih pacijenata.
2) Štetni efekti na metaboličku funkciju GIT– za sada samo teorijski
3) Poremećaj imuniteta ili prenaglašena imunostimulacija
– teorijski, rizične grupe novorođenčad i trudnice (Lactobacillus spp. suprimiraju Th2 citokine, povećavaju produkciju Th1 citokina)
– empirijske studije ne potvrđuju postojanje rizika.
4) Mikrobna rezistencija– mnogi sojevi Lactobacillus spp. prirodno rezistentni na
vankomicin (hromozomski geni)
– vankomicin-rezistentni Enterococcus često povezani s nozokomijalnim infekcijama
Označavanje probiotičkog proizvoda
Pored roda i vrste deklarisati soj probiotika (ako je selekcija izvedena na tom nivou)
Tačno numeričko izražavanje sadržaja probiotika (viabilna koncentracija na isteku roka trajanja proizvoda)
Izjava o nutricionističkom efektu – mora biti istinita, da ne zavarava potrošača – zasnovana na kliničkim studijama
Hrana s probioticima
Proizvod Probiotik
Jogurt Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus
Kefir Streptococcus lactis, Lactobacillus bulgaricus, kvasci
Sirutka Streptococcus sp., Leuconostoc sp.
Kisela pavlaka Streptococcus sp., Leuconostoc sp.
Acidofilno mlijeko Lactobacillus acidophilus
AB kultura Lactobacillus sp, Bifidobacterium sp
LGG jogurt Lactobacillus rhamnosus GG
Actimel Lactobacillus casei DN-114 001 (108/g) + Lactobacillus bulgaricus i Streptococcus thermophillus
Activia Bifidobacterium lactis DN-173 010
SenSia Bifidobacterium bifidum
Probiotički suplementi (1)
HOWARUHOWARU® ® restore:restore:••Lactobacillus acidophilus Lactobacillus acidophilus NCFMNCFM®®
••Lactobacillus paracaseiLactobacillus paracasei Lpc-37 Lpc-37••Bifidobacterium lactis Bifidobacterium lactis Bl-04Bl-04••Bifidobacterium lactis Bifidobacterium lactis Bi-07Bi-07••Bifidobacterium bifidum Bifidobacterium bifidum Bb-02.Bb-02.
““više od 20 milijardi živih bakterija u jednoj kapsuli, više od 20 milijardi živih bakterija u jednoj kapsuli, u u trenutku proizvodnje”trenutku proizvodnje”
Probiotički suplementi (2)
• Lactobacillus acidophilus Lactobacillus acidophilus La-14La-14• Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus rhamnosus Lr-32Lr-32• Bifidobacterium lactis Bifidobacterium lactis Bi-07Bi-07
““više od 10 milijardi živih bakterija u jednoj kapsuli, više od 10 milijardi živih bakterija u jednoj kapsuli, u u trenutku proizvodnje”trenutku proizvodnje”
Probiotički suplementi (3)
• Lactobacillus acidophilusLactobacillus acidophilus
• Bifidobacterium animalis subsp. LactisBifidobacterium animalis subsp. Lactis
• + prebiotike inulin i oligofruktozu+ prebiotike inulin i oligofruktozu
““najmanje 2 x 10najmanje 2 x 1099 živih liofiliziranih mliječno kiselih bakterija živih liofiliziranih mliječno kiselih bakterija
u kapsuli”u kapsuli”
Probiotički suplementi (4)
• Lactobacillus rhamnosus Lactobacillus rhamnosus GGGG
• BifidobacteriumBifidobacterium BB-12 BB-12
• Bacillus coagulansBacillus coagulans
• prebiotik GOS prebiotik GOS
• vitamini B-kompleksavitamini B-kompleksa
Kvalitet probiotičkih proizvoda na tržištu
Samo 2 od 13 britanskih brendova sadržavali deklarisanu količinu CFU probiotika (Hamilton-Miller JM, 1996, BMJ)
Nijedan od 10 testiranih brendova nije odgovarao mikrobiološkoj specifikaciji na deklaraciji; tipično 0-10% deklarisane količine, često bez ijedne deklarisane vrste (Huff BA, 2004, Can Fam Physician)
Od 25 testiranih proizvoda (19 za opštu populaciju, 3 za djecu, 3 jogurta)– 8 daje sadržaj CFU po porciji (7 odgovara deklarisanom
sadržaju)
– 13 daje CFU u vrijeme proizvodnje
– 8/25 sadrži <1% deklarisane ili očekivane količine (107) probiotika (ConsumerLab.com)
Rezime Dokazano djelovanje:
– Infektivna dijareja– AAD– prevencija atopijske
bolesti
Snažni dokazi za:– CDAC– IBS
Budućnost: – primjena umjesto
antibiotika (određeni soj za određena stanja)?
Propisivanje– LGG najbolje ispitan– 1010 CFU/dan– Čuvati u frižideru– Davati u hladnoj
hrani/napicima– 2% rizik od nadimanja
PREBIOTICI Identificirani 1995 (Gibson Gibson ii Roberfroid Roberfroid).
Neprobavljivi sastojci hrane koji stimulišu rast i/ili
aktivnost probiotika
Tipično oligosaharidi
Izvori: majčino mlijeko, korijen radiča, praziluk, luk,
češnjak, šparoga, cjelovite žitarice, grah, banana
Dodatak probioticima povećava produkciju SCFA u
crijevu.
Oligosaharidi u prehrambenim proizvodima
Laktuloza
Galakto-oligosaharidi (GOS)
Frukto-oligosaharidi (FOS) i inulin
Izomalto-oligosaharidi
Malto-oligosaharidi
Glikozil saharoza i ciklodekstrini
Sojini oligosaharidi
Laktosaharoza
Ksilo-oligosaharidi
Djelovanja probiotika
Selektivna stimulacija rasta mikroorganizama
Osjećaj sitosti (kontrola tjelesne težine)
FOS i inulin (najbolje istraženi):
– Povećana apsorpcija Ca
– Kontrola glikemije
– Smanjenje koncentracije lipida i holesterola u
plazmi
Poželjan profil prebiotika
Ne hidrolizira se i ne apsorbuje u gornjim partijama GIT
Selektivan supstrat za jedan ili ograničeni broj korisnih
mikroorganizama u GIT
Može mijenjati mikrofloru GIT, selektivno stimulisati rast
i/ili aktivnost poželjnih crijevnih bakterija
Potpomaže apsorpciju određenih minerala (Ca, Mg)
Može imati poželjne efekte na imunološki sistem i povećati
otpornost na infekcije.
PREBIOTIKPROBIOTIK
SIMBIOTIK• Bolja održivost probiotika
• Kontrolisano mjesto otpuštanja probiotika
u GIT
•Simbiotičko djelovanje u GIT
Glavni zdravstveni efekti simbiotika:
Poboljšana održivost živih bakterija u hrani, produžen rok trajanja
Veći broj ingestiranih bakterija koje u viabilnom stanju dosežu kolon
Stimulacija rasta i implantacije egzogenih i endogenih bakterija u
kolonu
Aktivacija metabolizma korisnih bakterija, antagonizam za patogene
bakterije
Produkcija antimikrobnih supstanci (bakteriocini , vodikperoksid,
organske kiseline itd.)
Imunostimulacija
Protuupalno, antimutageno, antikarcinogeno djelovanje, produkcija
bioaktivnih komponenata (enzimi, peptidi…)